Оперон е функционираща единица от геномна ДНК, съдържаща група от гени под контрола на един промотор. Регулирането на гените се постига чрез контрола на оперон чрез индукция или репресия. Опероните са от два вида: индуцируеми оперони и репресивни оперони. Индуцируем оперон е вид оперон, който се включва от химически субстрат, т.е. индуктор. В репресивен оперон регулацията се извършва от химично вещество, известно като копрепресор, което обикновено е краен продукт на този конкретен метаболитен път. Това е ключовата разлика между индуцируемите и репресивните оперони.
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво са оперони
3. Какво са неразличими оперони
4. Какво представляват репресивните оперони
5. Прилики между индуцируем и репресивен оперон
6. Паралелно сравнение - Индуцируем срещу Репресивен Оперон в таблична форма
7. Резюме
Оперон е съвкупност от структурни гени, която се експресира или контролира от един промотор и се счита за функционалната единица на геномната ДНК. В оперон има три компонента. Те са промотор, оператор и гените. Генетичните кодове на гените се превръщат в иРНК последователности чрез процеса, наречен транскрипция. Оперон произвежда една единица от мРНК последователности, които по-късно се превеждат в отделни протеини, предимно ензими, участващи в метаболитните пътища. Първоначално оперони са открити в прокариоти, но по-късно те са открити и в еукариотите. Прокариотичните и еукариотните оперони водят до генезиса на поликистронни мРНК и моноцистронни мРНК, съответно. Оперони могат да се намерят и на бактериофаги (бактерии, заразили вируси).
Индуцируем оперон е генна система, която кодира еквивалентно количество ензими, свързани с катаболен път. Индуцируемо е, когато метаболит / субстрат по този път активира транскрипцията на гените, кодиращи конкретните ензими. Това активиране може да бъде причинено от репресора, когато е инактивирано или сътрудничи. Индуцируем оперон се включва от индуктор. Индуцируем оперон се състои от компоненти като структурни гени, операционен ген, промотор ген, регулатор ген, репресор и индуктор. Индуцируемите оперони се състоят от един или повече структурни гени. Лакът оперон е най-добрият пример за индуцируем оперон.
Фигура 01: Индуцируем оперон - Lac Operon
Съдържа три структурни гена; Z, Y и A, които транскрибират тРНК и превеждат тРНК до три ензима галактозидаза, лактозна пермеаза и трансацетилаза, съответно. Операторният ген е разположен в съседство със структурните гени, докато контролира функционирането им.
Репресивният оперон се регулира в присъствието на химическо вещество, известно като ко-репресор. Ко-репресорът винаги е краен продукт на метаболитен път. В присъствието на копрепресор се казва, че оперонът е изключен. Триптофанът оперон (trp operon) е пример за репресивен оперон. Структурни гени, регулаторен ген, оператор ген, промотор ген и копрепресор са включени в trp оперон. Trp оперонът се състои от пет структурни гена, които транскрибират мРНК, които по-късно се превеждат и кодират за протеини, които функционират като ензими.
Фигура 02: Репресорен оперон - триптофан оперон
Структурните гени се регулират от специфични операторни гени, присъстващи като част от trp оперона. Копрепресорът се произвежда като краен продукт по метаболитен път, който протича в клетката или може да влезе в клетката отвън. Концентрацията на ко-репресора е пряко пропорционална на регулирането на транскрипцията в клетката. С увеличаването на концентрацията на копрепресора се формира апо-репресор и копрепресорен комплекс. Апрес-репресорът е протеин и се кодира от регулаторния ген, присъстващ в оперона. Този комплекс се свързва с операторския регион и спира транскрипцията на структурни гени. По време на ниско ниво на концентрации на ко-репресор, свързването на апо-репресор и ген на оператора се предотвратява. Това дава възможност за продължаване на формирането на копрепресор. Комплексът за апопрепресор и копрепресор се комбинира с операторния ген и изключва генната експресия. Това предотвратява процеса на транскрипция и по този начин спира синтеза на ензими.
Индуцируем срещу репресивен оперон | |
При индуцируеми оперони гените се държат изключени, докато специфичен метаболит инактивира репресора. | В репресивни оперони, гените се поддържат включени, докато репресорът се активира от специфичен метаболит. |
Метаболитен път | |
Индуцируемите оперони функционират в катаболни пътища. | Репресивните оперони функционират в анаболните пътища. |
Ензимен синтез | |
Използваните в пътя хранителни вещества активират синтеза на ензими. | Производството се изключва от крайните продукти на пътя, които потискат синтеза на ензими. |
Примери | |
Lac оперон е индуцируем оперон. | Trp operon е репресивен оперон. |
Оперон е група от гени, която се контролира от един промотор. Те са два вида оперони според функциите, които изпълняват. Те са индуцируеми оперони и репресивни оперони. Индуцируемият оперон се регулира от субстрат, присъстващ в метаболитния път, докато репресивният оперон се регулира от наличието на краен метаболитен продукт, известен като ко-репресор. Това е основната разлика между индуцируем и репресорен оперон.
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели, съгласно цитираната бележка. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между неразбираем и подтискащ се оперон.
1. "Operon". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, вкл., N.d. Web. Налични тук 06 август 2017г.
2. „Индуцируем оперон.“ Индуцируем Оперон, оператор Gene, промотор Gene | Tutorvista.com. N.p., n.d. Web. Достъпно тук.06 август 2017 г..
1. „Trp Operon“ от Беки Буун (CC BY-SA 2.0) чрез Flickr