ძირითადი განსხვავება – პრომოტერი ოპერატორის წინააღმდეგ
დნმ-ის თანმიმდევრობები, გარდა გენის კოდირების რეგიონისა, სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ტრანსკრიფციის პროცესთან დაკავშირებით სხვადასხვა ფუნქციების შესასრულებლად. ტრანსკრიფცია არის ფერმენტის მიერ კატალიზებული პროცესი, რომელიც ტრანსკრიფციას ან გარდაქმნის დნმ-ის ჯაჭვს მის მსგავს mRNA ჯაჭვად. ცხოვრების ცენტრალურ დოგმაში, დნმ-ის ტრანსკრიფცია mRNA-ზე არის ცილის სინთეზის პირველი ეტაპი. ამას მოჰყვება ტრანსლაცია, რომელიც გარდაქმნის mRNA თანმიმდევრობას ამინომჟავის თანმიმდევრობაში, რომელიც ქმნის მოსალოდნელ ცილას. ორგანიზმებში აღმოჩენილ სხვადასხვა თანმიმდევრობებს შორის, პრომოტორული თანმიმდევრობები და ოპერატორის თანმიმდევრობები დიდ როლს თამაშობენ ტრანსკრიფციაში.პრომოტორები გვხვდება როგორც პროკარიოტებში, ასევე ევკარიოტებში. ისინი განლაგებულია ტრანსკრიფციის საწყისი ადგილის ზემოთ და არის ადგილები, სადაც რნმ პოლიმერაზას ფერმენტი აკავშირებს. ოპერატორები მხოლოდ პროკარიოტებში არიან. ეს არის ადგილები, სადაც მარეგულირებელი მოლეკულა აკავშირებს ოპერონს. მთავარი განსხვავება პრომოტორსა და ოპერატორს შორის ემყარება მოლეკულის ტიპს, რომელიც აკავშირებს შესაბამის დნმ-ის თანმიმდევრობას. რნმ პოლიმერაზა უკავშირდება პრომოტორს, ხოლო ოპერონის სისტემის მარეგულირებელი მოლეკულები უკავშირდება ოპერატორს.
რა არის პრომოუტერი?
პრომოტორი არის დნმ-ის თანმიმდევრობა, რომელიც განთავსებულია ტრანსკრიფციის საწყისი ადგილის ზემოთ. დნმ-ის ეს მნიშვნელოვანი თანმიმდევრობა გვხვდება როგორც ევკარიოტებში, ასევე პროკარიოტებში; თუმცა ევკარიოტული პრომოტორები შეიძლება განსხვავდებოდეს პროკარიოტული პრომოტორებისგან. პრომოტორები არის დნმ-ის რეგიონები, რომლებშიც რნმ პოლიმერაზა უკავშირდება ტრანსკრიფციის პროცესის დროს. ეს არის მთავარი ფერმენტი, რომელიც მონაწილეობს დნმ-ის შაბლონიდან ერთჯაჭვიანი რნმ-ის (mRNA, tRNA, rRNA) წარმოებაში.რნმ-ის ტიპის მიხედვით, რნმ პოლიმერაზა განსხვავდება. პრომოტორული თანმიმდევრობები არის უაღრესად კონსერვირებული რეგიონები მთელ გენომში. აქედან გამომდინარე, ისინი ცნობილია როგორც კონსენსუსის რეგიონები. პრომოტორის მოქმედების მექანიზმი განსხვავდება ევკარიოტებში და პროკარიოტებში.
ევკარიოტებში, პრომოტორებში ნაპოვნი კონსერვირებული თანმიმდევრობა ეწოდება TATA ყუთს, რომელიც მდებარეობს გენის -10 პოზიციაზე. რნმ პოლიმერაზას TATA ყუთთან შეკავშირებას ხელს უწყობს შემაკავშირებელი ტრანსკრიფციის ფაქტორები. ეს ტრანსკრიფციული ფაქტორები ახდენენ დამადასტურებელ ცვლილებებს პრომოტორების თანმიმდევრობაში და ზრდის მის კავშირს რნმ პოლიმერაზასთან შეკავშირების მიზნით. ამრიგად, ტრანსკრიფციის დაწყების დროს წარმოქმნილი წინასწარი კომპლექსი შედგება კომპლექსისგან, რომელიც წარმოიქმნება ტრანსკრიფციის 7 ფაქტორით და პრომოტორული ადგილისგან. ამ კომპლექსის წარმოქმნის შემდეგ, ევკარიოტული რნმ პოლიმერაზა ადვილად აკავშირებს პრომოტორს და იწყებს ტრანსკრიფციას.
სურათი 01: პრომოუტერი
პროკარიოტებში მექანიზმი გაცილებით მარტივია, რადგან ისინი არ შეიცავს ტრანსკრიფციის ფაქტორებს. ამის ნაცვლად, რნმ პოლიმერაზას სიგმა ფაქტორი მონაწილეობს პრომოტორის ამოცნობაში და პრომოტორზე ფერმენტის შეკრებაში. პროკარიოტებში არის ორი ძირითადი კონსერვირებული პრომოტორული რეგიონი, TATA ყუთის შესაბამისი პრომოტორული თანმიმდევრობა ცნობილია როგორც "Pribnow Box". Pribnow Box (-10 პოზიცია) შედგება TATAAT თანმიმდევრობით. მეორე პრომოტორული თანმიმდევრობა ცნობილია როგორც -35 ელემენტი, რადგან ის მდებარეობს -35 პოზიციაზე.
რა არის ოპერატორი?
ოპერატორი გვხვდება პროკარიოტული გენის სტრუქტურაში. ეს არის დნმ-ის მთავარი რეგიონი, რომელშიც ოპერონის სისტემის მარეგულირებელი მოლეკულები უკავშირდება. lac ოპერატორი არის ოპერატორის თანმიმდევრობა, რომელიც იმყოფება მრავალი პროკარიოტული ბაქტერიის ლაქის ოპერონში. ლაკ ოპერონის შემთხვევაში რეპრესორული მოლეკულა აკავშირებს ოპერატორის რეგიონს.ეს შეკავშირება ხელს შეუშლის რნმ პოლიმერაზას ოპერატორის ქვემოთ არსებული გენების ტრანსკრიფციას.
სურათი 02: ოპერატორის ოპერატორი
ევკარიოტებს არ აქვთ ოპერატორის რეგიონები. ამის ნაცვლად, მათი ტრანსკრიფციის ფაქტორები, რომლებიც მონაწილეობენ ტრანსკრიპციის რეგულირებაში, უკავშირდება პრომოტორ რეგიონებს. ამრიგად, პროკარიოტებში ოპერატორის მთავარი ფუნქციაა გენის ექსპრესიის რეგულირება.
რა მსგავსებაა პრომოუტერსა და ოპერატორს შორის?
- ორივე პრომოტორი და ოპერატორი შედგება დეზოქსირიბოზის ნუკლეინის მჟავებისგან (დნმ).
- როგორც პრომოტერი, ასევე ოპერატორის თანმიმდევრობა მნიშვნელოვანია ტრანსკრიფციის პროცესში.
რა განსხვავებაა პრომოტერსა და ოპერატორს შორის?
პრომოუტერი vs ოპერატორი |
|
| პრომოტერები არის ადგილები, რომლებშიც რნმ პოლიმერაზა აკავშირებს და ისინი იმყოფებიან გენის ტრანსკრიფციის საწყისი ადგილის ზემოთ. | ოპერატორები არის ადგილები, სადაც მარეგულირებელი მოლეკულა უკავშირდება ოპერონის მოდელს. |
| ორგანიზმის ტიპი | |
| პრომოტერები გვხვდება როგორც პროკარიოტებში, ასევე ევკარიოტებში. | ოპერატორები გვხვდება მხოლოდ პროკარიოტებში. |
| ფუნქცია | |
| პრომოტერი ხელს უწყობს რნმ პოლიმერაზას და ტრანსკრიფციის ფაქტორების (მხოლოდ ევკარიოტებში) შეკავშირებას გენის ტრანსკრიფციის გენთან. პროკარიოტებში პრომოტორული რეგიონი აადვილებს რნმ პოლიმერაზას სიგმა ფაქტორის შეკავშირებას (პროკარიოტებში). | ოპერატორები არეგულირებენ გენის ექსპრესიას მარეგულირებელი მოლეკულის ოპერონთან შეკავშირების გაადვილებით. |
რეზიუმე – პრომოუტერი vs ოპერატორი
პრომოტორი და ოპერატორი მნიშვნელოვანი დნმ-ის თანმიმდევრობაა, რომლებიც მონაწილეობენ ტრანსკრიფციის პროცესში და ტრანსკრიფციის რეგულირებაში. პრომოტერული თანმიმდევრობები გვხვდება როგორც პროკარიოტებში, ასევე ევკარიოტებში. პრომოტორი არის რნმ პოლიმერაზას შეკავშირების ადგილი. ისინი უაღრესად დაცული რეგიონებია, რომლებიც ცნობილია როგორც კონსენსუსის თანმიმდევრობა. ევკარიოტების TATA ყუთი და პრიბნოუს ყუთი და პროკარიოტების -35 პრომოტორი საერთო პრომოტორებია. ოპერატორები იმყოფებიან მხოლოდ პროკარიოტებში, სადაც ისინი აკონტროლებენ გენის ექსპრესიას რეპრესორის შებოჭვით და ქვედა გენების ტრანსკრიფციის ინჰიბირებით (lac operon კონცეფცია), ან უკავშირდებიან აქტივატორს და იწვევენ ტრანსკრიფციას (trp ოპერონის კონცეფცია). ეს არის განსხვავება პრომოუტერსა და ოპერატორს შორის.
