Разница между индуцибельным и репрессируемым опероном

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - индуцибельный и репрессируемый оперон

Оперон - это функциональная единица геномной ДНК, содержащая кластер генов, находящихся под контролем одного промотора. Генная регуляция достигается за счет контроля оперона посредством индукции или репрессии. Опероны бывают двух типов: индуцибельные опероны и репрессивные опероны. Индуцибельный оперон - это тип оперона, который включается химическим веществом-субстратом, то есть индуктором. В репрессируемом опероне регулирование осуществляется химическим веществом, известным как ко-репрессор, который обычно является конечным продуктом этого конкретного метаболического пути. Это ключевое различие между индуцибельными и репрессируемыми оперонами.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и ключевые различия

2. Что такое опероны

3. Что такое индуцибельные опероны

4. Что такое репрессируемые опероны

5. Сходства между индуцибельным и репрессируемым оперонами

6. Сравнение бок о бок - индуцибельный и репрессируемый опероны в табличной форме

7. Резюме

Что такое опероны?

Оперон - это кластер структурных генов, который экспрессируется или контролируется одним промотором и считается функциональной единицей геномной ДНК. Оперон состоит из трех компонентов. Это промотор, оператор и гены. Генетические коды генов преобразуются в последовательности мРНК с помощью процесса, называемого транскрипцией. Оперон производит одну единицу последовательностей мРНК, которые позже транслируются в отдельные белки, в основном ферменты, участвующие в метаболических путях. Первоначально опероны были обнаружены у прокариот, но позже они были обнаружены и у эукариот. Прокариотические и эукариотические опероны приводят к генезу полицистронных мРНК и моноцистронных мРНК соответственно. Опероны также можно найти на бактериофагах (бактериях, заражающих вирусы).

Что такое индуцибельные опероны?

Индуцибельный оперон - это генная система, которая кодирует эквивалентное количество ферментов, связанных с катаболическим путем. Он индуцируется, когда метаболит / субстрат в этом пути активирует транскрипцию генов, кодирующих определенные ферменты. Эта активация может быть вызвана репрессором, когда он неактивен или взаимодействует с ним. Индуцибельный оперон включается индуктором. Индуцибельный оперон состоит из таких компонентов, как структурные гены, ген-оператор, ген-промотор, ген-регулятор, репрессор и индуктор. Индуцибельные опероны состоят из одного или нескольких структурных генов. Lac-оперон - лучший пример индуцибельного оперона.

Рисунок 01: Индуцибельный оперон - Lac Operon

Он содержит три структурных гена; Z, Y и A, которые транскрибируют мРНК и транслируют мРНК в три фермента галактозидазу, лактозопермеазу и трансацетилазу соответственно. Ген оператора расположен рядом со структурными генами, контролируя их функционирование.

Что такое репрессивные опероны?

Репрессируемый оперон регулируется в присутствии химического вещества, известного как корепрессор. Корепрессор всегда является конечным продуктом метаболического пути. Говорят, что в присутствии корепрессора оперон выключен. Триптофановый оперон (trp оперон) является примером репрессируемого оперона. Структурные гены, регуляторный ген, операторный ген, промоторный ген и корепрессор включены в оперон trp. Оперон trp состоит из пяти структурных генов, которые транскрибируют мРНК, которые позже транслируются и кодируются белками, которые функционируют как ферменты.

Рисунок 02: Репрессорный оперон - триптофановый оперон

Структурные гены регулируются определенными генами-операторами, присутствующими как часть оперона trp. Корепрессор продуцируется как конечный продукт посредством метаболического пути, который происходит внутри клетки или может проникать в клетку извне. Концентрация корепрессора прямо пропорциональна регуляции транскрипции внутри клетки. По мере увеличения концентрации корепрессора образуется комплекс апо-репрессора и ко-репрессора. Репрессор апо - это белок, который кодируется регуляторным геном, присутствующим в опероне. Этот комплекс связывается с операторской областью и останавливает транскрипцию структурных генов. При низком уровне концентрации ко-репрессора предотвращается слияние апо-репрессора и гена-оператора. Это дает возможность продолжить формирование корепрессора. Комплекс апо-репрессора и ко-репрессора объединяется с геном-оператором и выключает экспрессию гена. Это предотвращает процесс транскрипции и тем самым останавливает синтез ферментов.

В чем сходство между индуцибельным и подавляемым оперонами?

• Индуцибельные и репрессируемые опероны содержат структурные гены со сходными функциями и контролируются одним промотором.
• Оба типа оперонов состоят из системы регуляции отрицательного контроля, которая контролируется репрессором.
• Репрессор кодируется регуляторными генами, присутствующими в двух оперонах, и как только репрессор присоединяется к оператору, он предотвращает транскрипцию.

В чем разница между индуцибельным и подавляемым опероном?

Различать статью в середине перед таблицей

Индуцибельный против репрессируемого оперона
В индуцибельных оперонах гены остаются выключенными до тех пор, пока определенный метаболит не инактивирует репрессор.	В репрессируемых оперонах гены остаются включенными до тех пор, пока репрессор не активируется конкретным метаболитом.
Метаболический путь
Индуцибельные опероны участвуют в катаболических путях.	Репрессивные опероны действуют в анаболических путях.
Ферментный синтез
Питательные вещества, используемые в этом пути, активируют синтез ферментов.	Производство отключается конечными продуктами пути, которые подавляют синтез ферментов.
Примеры
Lac-оперон - индуцибельный оперон.	Оперон Trp - репрессируемый оперон.

Резюме - индуцибельный и репрессируемый оперон

Оперон - это кластер генов, который контролируется одним промотором. Это два типа оперонов в зависимости от выполняемых ими функций. Это индуцибельные опероны и репрессивные опероны. Индуцибельный оперон регулируется субстратом, присутствующим в метаболическом пути, в то время как репрессируемый оперон регулируется наличием метаболического конечного продукта, известного как ко-репрессор. В этом основное отличие индуцибельного оперона от репрессорного.

Скачать PDF-версию Inducible vs Repressible Operon

Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь. Разница между индуцируемым и подавляемым оперонами.