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.
