Nøgleforskel - Operon vs Regulon
Operonen er en funktionel DNA-enhed i prokaryoter består af flere gener, der reguleres af en enkelt promotor og en operator. Regulon er en funktionel genetisk enhed, der er sammensat af en ikke-sammenhængende gruppe af gener reguleret af et enkelt reguleringsmolekyle. Hovedforskellen mellem Operon og Regulon er den sammenhængende eller ikke-sammenhængende karakter af gener. Genklynge af en operon er sammenhængende placeret, mens generne i en regulon kan placeres ikke sammenhængende.
Regulering af genekspression i prokaryoter og eukaryoter finder sted ved anvendelse af forskellige mekanismer. Prokaryoter bruger begrebet operon til at regulere deres genekspression, mens eukaryoter bruger konceptet med en regulon til deres genregulering.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er en operon
3. Hvad er en regulering
4. Ligheder mellem Operon og Regulon
5. Sammenligning side om side - Operon vs Regulon i tabelform
6. Resumé
Hvad er en operon?
Operoner findes overvejende og primært i prokaryoter, skønt der er meget nylige opdagelser, hvor operoner blev set i nogle eukaryoter, herunder nematoder (C. elegans). En operon er sammensat af flere gener, der reguleres af en fælles promotor og en fælles operator. Operonen reguleres af repressorer og inducere. Således kan operonerne hovedsagelig klassificeres som inducerbare operoner og undertrykkelige operoner. Da operonen derfor består af flere gener, giver den anledning til et polycistronisk mRNA ved afslutningen af transkriptionen.
Der er to hovedoperoner undersøgt i prokaryoter; det inducerbare Lac-operon og det undertrykkelige Trp-operon. Strukturen af en operon undersøges typisk med hensyn til lac-operonen. Lac operon er sammensat af en promotor, operator og tre gener, nemlig Lac Z, Lac Y og Lac A. Disse tre gener koder for tre enzymer, der er involveret i lactosemetabolisme i mikrober. Lac Z koder for Beta-galactosidase, Lac Y koder for Beta - galactosid permease og Lac A koder for Beta - galactosid transacetylase. Alle tre enzymer hjælper med nedbrydning og transport af lactose. Således dannes forbindelsen allolactose i nærværelse af lactose, der binder til lac-repressoren, hvilket tillader RNA-polymerase-handling at fortsætte og resultere i transkription af generne. I fravær af lactose er lac-repressoren bundet til operatøren,derved blokere aktiviteten af RNA-polymerase. Således syntetiseres intet mRNA. Således fungerer lac-operonen som en inducerbar operon, hvor operonen er funktionel, når substratlactosen er til stede.
Til sammenligning er trp-operonen en undertrykkelig operon. Trp-operonkoder for fem enzymer, der kræves ved syntesen af tryptophan, der er en essentiel aminosyre. Således er aktiviteten af trp operon aktiv hele tiden. Når der er et overskud af tryptophan, hæmmes operonen, således kendt som en undertrykkelig operon. Dette vil resultere i inhibering af tryptophanproduktion, indtil en homeostatisk tilstand er nået.
Figur 01: Operon
Derfor er både lac-operon og trp-operon involveret i genregulering og deltager derved i at bevare cellernes energi og opretholde nøjagtigheden af cellulære aktiviteter på et molekylært niveau.
Hvad er en Regulon?
Regulons blev tidligere også identificeret i bakterier, hvor en klynge af operoner navngivet som en regulon. På nuværende tidspunkt er en regulon et DNA-fragment eller en genetisk enhed, der er under kontrol af et fælles regulerende gen. Derfor er et nyt regulatorgen mere end promotoren og operatøren involveret i regulongenekspression. Dette observeres nu overvejende i eukaryoter. Den genetiske enhed er sammensat af en ikke-sammenhængende gruppe af gener. Derfor er disse gener ikke placeret i en bestemt, bestemt rækkefølge og kan distribueres gennem genomet af eukaryoter.
Figur 02: Regulon
I prokaryote bakterier betegnes Regulon som en flok operoner, der arbejder sammen. En Regulon er hovedsageligt kategoriseret som et modulon eller et stimulon. Et modulon reagerer på alle typer belastninger og betingelser, mens et stimulon kun reagerer på miljøændringer eller stimuli. De prokaryote eksempler på Regulon observeres i phosphatregulering og i reguleringen af reaktioner på varmechokspændinger via sigma-faktorer. I eukaryoter er disse reguloner involveret i at kontrollere oversættelse via binding af oversættelsesfaktorer, der enten inducerer eller hæmmer translationsprocessen i eukaryoter.
Hvad er ligheden mellem Operon og Regulon?
- Både Operon og Regulon er involveret i reguleringen af genekspression.
- Både Operon og Regulon er sammensat af DNA.
- Både Operon og Regulon reguleres af induktorer, repressorer eller stimulatorer.
Hvad er forskellen mellem Operon og Regulon?
Diff artikel midt foran bordet
Operon vs Regulon |
|
| Operon er en funktionel DNA-enhed i prokaryoter, der består af flere gener, der reguleres af en enkelt promotor og en operator. | Regulon er en funktionel genetisk enhed, der er sammensat af en ikke-sammenhængende gruppe af gener, der er reguleret af et enkelt regulerende molekyle. |
| Fundet i | |
| Overvejende operoner findes i prokaryoter. | Overvejende reguloner findes i eukaryoter. |
| Genarrangement | |
| Gener arrangeres sammenhængende i en operon. | Gener er ikke nødvendige for at blive arrangeret sammenhængende i regulon. De kan arrangeres noncontiguos måde til regulering. |
| Typer | |
| Operoner er to typer; inducerbar eller undertrykkelig. | Regulons er kan være modulon eller en stimulon. |
| Eksempler | |
| trp -operon, ara -operon, his - operon, vol –operon er eksempler på operoner. | Ada regulon, CRP regulon og FNR regulon, er eksempler på regulons. |
Resumé - Operon vs Regulon
Operoner er regulatorer involverer i reguleringen af genekspression. Selvom begge disse reguleringsmekanismer i første omgang blev observeret i prokaryoter, blev reguloner derefter overvejende til stede i eukaryoter. De viste sig at have en regulerende rolle i den eukaryote gentranskription og translation. Operoner er hovedsageligt enten inducerbare eller undertrykkelige. De er sammensat af en gruppe gener, der indeholder en enkelt promotor og en enkelt operator, hvorimod et regulerende gen i regulonen er involveret i at kontrollere et sæt ikke-sammenhængende gener i eukaryoter. Dette er forskellen mellem operon og regulon.
