Klíčový rozdíl - Operon vs Regulon
Operon je funkční jednotka DNA v prokaryotech sestávající z několika genů, které jsou regulovány jediným promotorem a operátorem. Regulon je funkční genetická jednotka, která se skládá z nesouvislé skupiny genů regulovaných jedinou regulační molekulou. Klíčovým rozdílem mezi operonem a regulonem je souvislá nebo nesouvislá povaha genů. Genová skupina operonu je umístěna souvisle, zatímco geny regulonu mohou být umístěny nesouvisle.
Regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot probíhá pomocí různých mechanismů. Prokaryoti používají koncept operonu k regulaci své genové exprese, zatímco eukaryoti používají koncept regulonu pro svou genovou regulaci.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je operon
3. Co je regulon
4. Podobnosti mezi operonem a regulonem
5. Srovnání vedle sebe - operon vs regulon ve formě tabulky
6. Shrnutí
Co je to operon?
Operony se vyskytují převážně a primárně u prokaryot, i když existují velmi nedávné objevy, kdy byly operony pozorovány u některých eukaryot, včetně hlístic (C. elegans). Operon se skládá z několika genů, které jsou regulovány společným promotorem a společným operátorem. Operon je regulován represory a induktory. Operony tedy lze klasifikovat hlavně jako indukovatelné operony a represivní operony. Jelikož se operon skládá z více genů, vede po dokončení transkripce k vzniku polycistronické mRNA.
U prokaryot jsou studovány dva hlavní operony; indukovatelný Lac operon a represivní Trp operon. Struktura operonu je typicky studována s ohledem na lac operon. Lac operon se skládá z promotoru, operátoru a tří genů, jmenovitě Lac Z, Lac Y a Lac A. Tyto tři geny kódují tři enzymy, které se podílejí na metabolismu laktózy v mikrobech. Lac Z kódy pro beta-galaktosidázu, Lac Y kódy pro beta-galaktosidovou permeázu a Lac A kódy pro beta-galaktosid transacetylázu. Všechny tři enzymy pomáhají při degradaci a transportu laktózy. V přítomnosti laktózy tedy vzniká sloučenina alolaktóza, která se váže na lac represor, což umožňuje působení RNA polymerázy a vede k transkripci genů. Při absenci laktózy je lac represor vázán na obsluhu,čímž blokuje aktivitu RNA polymerázy. Není tedy syntetizována žádná mRNA. Lac operon tedy působí jako indukovatelný operon, kde je operon funkční, když je přítomen substrát laktóza.
Ve srovnání s tím je trp operon represivní operon. Trp operon kóduje pět enzymů požadovaných při syntéze tryptofanu, který je esenciální aminokyselinou. Aktivita trp operonu je tedy aktivní po celou dobu. Když je nadbytek tryptofanu, je operon inhibován, což se označuje jako represivní operon. To bude mít za následek inhibici produkce tryptofanu, dokud nebude dosaženo homeostatického stavu.
Obrázek 01: Operon
Proto je lac operon i trp operon zapojen do genové regulace, a tím se podílejí na zachování energie buněk a udržování přesnosti buněčných aktivit na molekulární úrovni.
Co je Regulon?
Regulony byly dříve identifikovány také v bakteriích, kde byla skupina operonů pojmenována regulon. V současné době je regulonem fragment DNA nebo genetická jednotka, která je pod kontrolou běžného regulačního genu. Proto je více než promotor a operátor zapojen do genové exprese regulonu nový regulační gen. To je nyní pozorováno převážně u eukaryot. Genetická jednotka se skládá z nesouvislé skupiny genů. Proto tyto geny nejsou umístěny ve specifickém, určitém pořadí a mohou být distribuovány po celém genomu eukaryot.
Obrázek 02: Regulonu
V prokaryotických bakteriích je Regulon označován jako parta operonů působících společně. Regulon je kategorizován hlavně jako modulon nebo stimulon. Modulon reaguje na všechny typy napětí a podmínek, zatímco stimulon reaguje pouze na změny nebo podněty prostředí. Prokaryotické příklady Regulonu lze pozorovat při regulaci fosfátů a při regulaci odpovědí na stresy tepelným šokem pomocí faktorů sigma. U eukaryot jsou tyto regulony zapojeny do řízení translace prostřednictvím vazby translačních faktorů, které indukují nebo inhibují proces translace u eukaryot.
Jaké jsou podobnosti mezi operonem a regulonem?
- Operon i Regulon se podílejí na regulaci genové exprese.
- Operon i Regulon se skládají z DNA.
- Operon i Regulon jsou regulovány induktory, represory nebo stimulátory.
Jaký je rozdíl mezi operonem a regulonem?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Operon vs Regulon |
|
| Operon je funkční jednotka DNA u prokaryot, která se skládá z několika genů, které jsou regulovány jediným promotorem a operátorem. | Regulon je funkční genetická jednotka, která se skládá z nesousedící skupiny genů, které jsou regulovány jedinou regulační molekulou. |
| Nalezen v | |
| Převážně operony se nacházejí v prokaryotech. | Převážně regulony se nacházejí v eukaryotech. |
| Genové uspořádání | |
| Geny jsou v operonu uspořádány souvisle. | Geny není nutné v regulonu uspořádat souvisle. Mohou být pro regulaci uspořádány nekontinuálně. |
| Typy | |
| Operony jsou dva typy; indukovatelné nebo potlačitelné. | Regulony mohou být modulární nebo stimulonové. |
| Příklady | |
| trp -operon, ara -operon, his - operon, vol –operon jsou příklady pro operony. | Ada regulon, CRP regulon a FNR regulon, jsou příklady regulonů. |
Shrnutí - Operon vs Regulon
Operony jsou Regulony zapojené do regulace genové exprese. Ačkoli oba tyto regulační mechanismy byly zpočátku pozorovány u prokaryot, bylo zjištěno, že regulony se převážně vyskytují v eukaryotech. Bylo zjištěno, že mají regulační roli v transkripci a translaci eukaryotických genů. Operony jsou hlavně indukovatelné nebo potlačitelné. Skládají se ze skupiny genů obsahujících jeden promotor a jediného operátora, zatímco v regulonu je regulační gen zapojen do kontroly sady nesouvislých genů v eukaryotech. To je rozdíl mezi operonem a regulonem.
