ძირითადი განსხვავება - ოპერონი რეგულონის წინააღმდეგ
ოპერონი არის პროკარიოტების ფუნქციური დნმ-ის ერთეული, რომელიც შედგება რამდენიმე გენისაგან, რომლებიც რეგულირდება ერთი პრომოტორისა და ოპერატორის მიერ. რეგულონი არის ფუნქციური გენეტიკური ერთეული, რომელიც შედგება გენების არამიმდევრული ჯგუფისგან, რომელიც რეგულირდება ერთი მარეგულირებელი მოლეკულით. ოპერონსა და რეგულონს შორის მთავარი განსხვავებაა გენების მომიჯნავე ან არამიმდევრული ბუნება. ოპერონის გენების კლასტერი განლაგებულია მომიჯნავედ, ხოლო რეგულონის გენები შეიძლება განლაგდეს არამიმდევრულად.
პროკარიოტებსა და ევკარიოტებში გენის ექსპრესიის რეგულირება ხდება სხვადასხვა მექანიზმის გამოყენებით. პროკარიოტები იყენებენ ოპერონის კონცეფციას თავიანთი გენის ექსპრესიის დასარეგულირებლად, ხოლო ევკარიოტები იყენებენ რეგულონის კონცეფციას მათი გენის რეგულირებისთვის.
რა არის ოპერონი?
ოპერონები ძირითადად და ძირითადად გვხვდება პროკარიოტებში, თუმცა არის ბოლოდროინდელი აღმოჩენები, სადაც ოპერონები აღმოაჩინეს ზოგიერთ ევკარიოტში, მათ შორის ნემატოდებში (C. elegans). ოპერონი შედგება რამდენიმე გენისაგან, რომლებიც რეგულირდება საერთო პრომოტორისა და საერთო ოპერატორის მიერ. ოპერონი რეგულირდება რეპრესორებითა და ინდუქტორებით. ამრიგად, ოპერონები ძირითადად შეიძლება დაიყოს ინდუქციურ ოპერონებად და რეპრესირებულ ოპერონებად. ამიტომ, რადგან ოპერონი შედგება მრავალი გენისაგან, იგი წარმოშობს პოლიცისტრონულ mRNA-ს ტრანსკრიფციის დასრულების შემდეგ.
პროკარიოტებში შესწავლილია ორი ძირითადი ოპერონი; ინდუქციური Lac ოპერონი და რეპრესირებადი Trp ოპერონი. ოპერონის სტრუქტურა ჩვეულებრივ შესწავლილია ლაკ ოპერონის მიმართ. Lac ოპერონი შედგება პრომოტორისგან, ოპერატორისა და სამი გენისაგან, კერძოდ Lac Z, Lac Y და Lac A. ეს სამი გენი კოდირებს სამ ფერმენტს, რომლებიც მონაწილეობენ მიკრობებში ლაქტოზის მეტაბოლიზმში. Lac Z კოდები ბეტა-გალაქტოზიდაზასთვის, Lac Y კოდები ბეტა - გალაქტოზიდური პერმეაზასთვის და Lac A კოდები ბეტა - გალაქტოზიდ ტრანსაცეტილაზასთვის. სამივე ფერმენტი ხელს უწყობს ლაქტოზის დეგრადაციას და ტრანსპორტირებას. ამრიგად, ლაქტოზის თანდასწრებით, წარმოიქმნება ნაერთი ალოლაქტოზა, რომელიც აკავშირებს ლაქტოზის რეპრესორს, რაც საშუალებას აძლევს რნმ პოლიმერაზას მოქმედებას განაგრძოს და გამოიწვიოს გენების ტრანსკრიფცია. ლაქტოზის არარსებობის შემთხვევაში, ლაქტოზის რეპრესორი უკავშირდება ოპერატორს, რითაც ბლოკავს რნმ პოლიმერაზას აქტივობას. ამრიგად, mRNA არ სინთეზირდება. ამრიგად, ლაქტოზას ოპერონი მოქმედებს როგორც ინდუქციური ოპერონი, სადაც ოპერონი ფუნქციონირებს, როდესაც სუბსტრატი ლაქტოზაა.
შედარებისთვის, trp ოპერონი არის რეპრესირებადი ოპერონი. Trp ოპერონი კოდირებს ხუთ ფერმენტს, რომლებიც საჭიროა ტრიპტოფანის სინთეზისთვის, რომელიც არის აუცილებელი ამინომჟავა. ამრიგად, trp ოპერონის აქტივობა ყოველთვის აქტიურია. როდესაც ტრიპტოფანის ჭარბი რაოდენობაა, ოპერონი ინჰიბირდება, რითაც ცნობილია როგორც რეპრესირებადი ოპერონი.ეს გამოიწვევს ტრიპტოფანის წარმოების დათრგუნვას ჰომეოსტატიკური მდგომარეობის მიღწევამდე.
სურათი 01: ოპერონი
ამიტომ, როგორც lac ოპერონი, ასევე trp ოპერონი ჩართულია გენის რეგულირებაში და ამით მონაწილეობენ უჯრედების ენერგიის შენარჩუნებაში და უჯრედული აქტივობების სიზუსტის შენარჩუნებაში მოლეკულურ დონეზე.
რა არის რეგულონი?
რეგულონები, ადრე იდენტიფიცირებული იყო ბაქტერიებშიც, სადაც ოპერონების კასეტური სახელწოდებით რეგულონი. ამჟამად რეგულონი არის დნმ-ის ფრაგმენტი ან გენეტიკური ერთეული, რომელიც არის საერთო მარეგულირებელი გენის კონტროლის ქვეშ. ამიტომ, პრომოტორზე და ოპერატორზე მეტად, ახალი რეგულატორი გენი მონაწილეობს რეგულონის გენის ექსპრესიაში. ეს ახლა ძირითადად შეინიშნება ევკარიოტებში. გენეტიკური ერთეული შედგება გენების არამიმდევრული ჯგუფისგან.ამიტომ, ეს გენები არ არის მოთავსებული კონკრეტული, განსაზღვრული თანმიმდევრობით და შეიძლება განაწილდეს ევკარიოტების გენომში.
სურათი 02: რეგულონი
პროკარიოტულ ბაქტერიებში რეგულონს მოიხსენიებენ, როგორც ოპერონების ჯგუფს, რომლებიც ერთად მოქმედებენ. რეგულონი ძირითადად კლასიფიცირდება როგორც მოდულონი ან სტიმულატორი. მოდულონი პასუხობს ყველა სახის სტრესს და პირობებს, მაშინ როცა სტიმული რეაგირებს მხოლოდ გარემო ცვლილებებზე ან სტიმულებზე. რეგულონის პროკარიოტული მაგალითები შეინიშნება ფოსფატის რეგულაციაში და სიგმა ფაქტორების მეშვეობით სითბური შოკის სტრესებზე რეაგირების რეგულირებაში. ევკარიოტებში ეს რეგულონები მონაწილეობენ ტრანსლაციის კონტროლში მთარგმნელობითი ფაქტორების შებოჭვის გზით, რომლებიც ან იწვევენ ან აფერხებენ თარგმნის პროცესს ევკარიოტებში.
რა მსგავსებაა ოპერონსა და რეგულონს შორის?
- ორივე ოპერონი და რეგულონი მონაწილეობენ გენის ექსპრესიის რეგულირებაში.
- ორივე ოპერონი და რეგულონი შედგება დნმ-ისგან.
- როგორც ოპერონი, ასევე რეგულონი რეგულირდება ინდუქტორებით, რეპრესორებით ან სტიმულატორებით.
რა განსხვავებაა ოპერონსა და რეგულონს შორის?
ოპერონი რეგულონის წინააღმდეგ |
|
| ოპერონი არის დნმ-ის ფუნქციური ერთეული პროკარიოტებში, რომელიც შედგება რამდენიმე გენისაგან, რომლებიც რეგულირდება ერთი პრომოტორისა და ოპერატორის მიერ. | რეგულონი არის ფუნქციური გენეტიკური ერთეული, რომელიც შედგება გენების არამიმდევრული ჯგუფისგან, რომლებიც რეგულირდება ერთი მარეგულირებელი მოლეკულით. |
| ნაპოვნია-ში | |
| ძირითადად ოპერონები გვხვდება პროკარიოტებში. | ძირითადად რეგულონები გვხვდება ევკარიოტებში. |
| გენის მოწყობა | |
| გენები განლაგებულია მიმდებარედ ოპერონში. | გენები არ არის აუცილებელი რეგულონში მიმდებარედ განლაგდეს. ისინი შეიძლება განლაგდეს არამიმდევრულად რეგულირებისთვის. |
| ტიპები | |
| ოპერანები ორი ტიპისაა; ინდუცირებადი ან დამთრგუნველი. | რეგულონები შეიძლება იყოს მოდულონი ან სტიმულატორი. |
| მაგალითები | |
| trp -operon, ara -operon, his - operon, vol -operon არის ოპერონის მაგალითები. | ადა რეგულონი, CRP რეგულონი და FNR რეგულონი, არის რეგულონების მაგალითები. |
შეჯამება – ოპერონი რეგულონის წინააღმდეგ
ოპერანები არის რეგულონები, რომლებიც მონაწილეობენ გენის ექსპრესიის რეგულირებაში. მიუხედავად იმისა, რომ ორივე ეს მარეგულირებელი მექანიზმი თავდაპირველად დაფიქსირდა პროკარიოტებში, შემდეგ აღმოჩნდა, რომ რეგულონები ძირითადად წარმოდგენილი იყო ევკარიოტებში. აღმოჩნდა, რომ მათ აქვთ მარეგულირებელი როლი ევკარიოტული გენის ტრანსკრიფციასა და ტრანსლაციაში. ოპერონები ძირითადად ან ინდუქციურია ან რეპრესირებადი. ისინი შედგება გენების ჯგუფისგან, რომელიც შეიცავს ერთ პრომოტორს და ერთ ოპერატორს, ხოლო რეგულონში მარეგულირებელი გენი ჩართულია ევკარიოტებში არამიმდევრული გენების ნაკრების კონტროლში. ეს არის განსხვავება ოპერონსა და რეგულონს შორის.
