Operon on toimiv genoomse DNA üksus, mis sisaldab geenide klastrit ühe promootori kontrolli all. Geeniregulatsioon saavutatakse operoni juhtimisega induktsiooni või repressioonide kaudu. Operone on kahte tüüpi: indutseeritavad operonid ja represseeritavad operonid. Indutseeritav operon on teatud tüüpi operon, mille lülitab sisse substraatkemikaal, st induktor. Represseeritavas operonis reguleerib seda keemiline aine, mida nimetatakse kaasrepressoriks, mis on tavaliselt selle konkreetse metaboolse raja lõpp-produkt. See on peamine erinevus indutseeritavate ja represseeritavate operonide vahel.
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on operonid
3. Mis on indutseerimatud operonid
4. Mis on represseeritavad operonid
5. Induktsiooni ja represseeritava Operoni sarnasused
6. Kõrvuti võrdlus - indutseeritav vs represseeritav operon tabelina
7. Kokkuvõte
Operon on struktuurigeenide klaster, mida ekspresseerib või kontrollib üks promootor ja mida peetakse genoomse DNA funktsionaalseks üksuseks. Operonis on kolm komponenti. Nad on promootor, operaator ja geenid. Geenide geneetilised koodid muundatakse transkriptsiooni teel mRNA järjestusteks mRNA järjestusteks. Operoon tekitab mRNA järjestuste ühe ühiku, mis hiljem transleeritakse eraldi valkudeks, enamasti ensüümideks, mis osalevad metaboolsetes radades. Algselt avastati operonid prokarüootides, kuid hiljem leiti neid ka eukarüootides. Prokarüootsed ja eukarüootsed operonid viivad vastavalt polütsistrooniliste mRNA-de ja monokistrooniliste mRNA-de genereerimiseni. Operone võib leida ka bakteriofaagidel (viirusi nakatavad bakterid).
Indutseeritav operon on geenisüsteem, mis kodeerib ekvivalentses koguses ensüüme, mis on seotud kataboolse rajaga. See on indutseeritav, kui metaboliit / substraat sellel rajal aktiveerib konkreetseid ensüüme kodeerivate geenide transkriptsiooni. Selle aktiveerimise võib põhjustada repressor, kui ta on inaktiveeritud või teinud koostööd. Indutseeritav operon lülitatakse sisse indutseerija poolt. Indutseeritav operon koosneb komponentidest nagu struktuurgeenid, operaatorgeen, promootorgeen, regulaatorgeen, repressor ja indutseerija. Indutseeritavad operonid koosnevad ühest või mitmest struktuurigeenist. Lak-operon on indutseeritava operoni parim näide.
Joonis 01: indutseerimatu operon - Lac Operon
See sisaldab kolme struktuurigeeni; Z, Y ja A, mis transkribeerivad mRNA ja transleerivad mRNA vastavalt kolmeks ensüümiks - galaktosidaasiks, laktoospermeaasiks ja transatsetülaasiks. Operaatori geen asub struktuurgeenide kõrval, kontrollides samal ajal nende funktsioneerimist.
Represseeritavat operoni reguleeritakse kaasrepressorina tuntud keemilise aine juuresolekul. Kaasrepressorid on alati metaboolse raja lõppsaadused. Kaasrepressori juuresolekul lülitatakse operon välja. Trüptofaani operon (trp-operon) on näide represseeritavast operonist. Trp-operoni kuuluvad struktuurigeenid, regulaatorgeen, operaatorgeen, promootorgeen ja kaasrepressor. Trp-operon koosneb viiest struktuurigeenist, mis transkribeerivad mRNA-sid, mis hiljem transleeritakse ja kodeeritakse ensüümidena toimivate valkude jaoks.
Joonis 02: Repressor Operon - trüptofaani Operon
Struktuurgeene reguleerivad spetsiifilised operaatorgeenid, mis esinevad trp-operoni osana. Kapsorepressor toodetakse lõppsaadusena metaboolse raja kaudu, mis toimub rakus või võib rakku siseneda väljastpoolt. Kaasrepressori kontsentratsioon on otseselt võrdeline rakus transkriptsiooni reguleerimisega. Kaasrepressorite kontsentratsiooni suurenemisega moodustub apo-repressori ja kaasrepressori kompleks. Apopressor on valk ja seda kodeerib operonis olev regulaatorgeen. See kompleks seostub operaatori piirkonnaga ja peatab struktuurgeenide transkriptsiooni. Kaasrepressorite madala kontsentratsiooni korral on apo-repressori ja operaatori geeni liitumine välistatud. See võimaldab jätkata kaasrepressorite moodustamist. Apo-repressori ja kaasrepressori kompleks kombineeritakse operaatori geeniga ja lülitab geeni ekspressiooni välja. See hoiab ära transkriptsiooni ja peatab seeläbi ensüümide sünteesi.
Indiocible vs repressible Operon | |
Indutseeritavates operonides hoitakse geenid välja lülitatud, kuni konkreetne metaboliit inaktiveerib repressori. | Represseeritavates operonides hoitakse geenid sisse lülitatud, kuni repressor aktiveeritakse kindla metaboliidi abil. |
Metaboolne rada | |
Indutseeritavad operonid toimivad kataboolsetes radades. | Represseeritavad operonid toimivad anaboolsetes radades. |
Ensüümi süntees | |
Rajas kasutatud toitained aktiveerivad ensüümide sünteesi. | Tootmise lülitavad ensüümi sünteesi pärssiva raja lõppproduktid välja. |
Näited | |
Lac-operon on indutseeritav operon. | Trp-operon on represseeritav operon. |
Operon on geenide klaster, mida kontrollib üks promootor. Need on kahte tüüpi operonid vastavalt nende funktsioonidele, mida nad täidavad. Need on indutseeritavad ja represseeritavad operonid. Indutseeritavat operooni reguleerib metaboolses rajas olev substraat, represseeritavat operoni aga reguleerib metaretaalse lõppprodukti olemasolu, mida tuntakse kaasrepressorina. See on peamine erinevus indutseeritava ja repressor-operoni vahel.
Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja seda võrguühenduseta otstarbel kasutada tsitaatide märkuse kohaselt. Laadige alla PDF-versioon siit. Erinevus indutseeritava ja represseeritava Operoni vahel.
1. Operon. Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, kaasa arvatud, n.d. Võrk. Saadaval siin. 06. august 2017.
2. “Indiocible Operon”. Indutseerimatu Operon, operaatori geen, promootori geen | Tutorvista.com. N.p., n.d. Võrk. Saadaval siin 06. august 2017.
1. Becky Boone (CC BY-SA 2.0) “Trp Operon” Flickri kaudu