Diferența cheie – Operon inductibil vs operon represibil
Un operon este o unitate funcțională a ADN-ului genomic care conține un grup de gene sub controlul unui singur promotor. Reglarea genelor se realizează prin controlul unui operon prin inducție sau represiune. Operonii sunt de două tipuri: operoni inductibili și operoni represibili. Operonul inductibil este un tip de operon care este pornit de un substrat chimic, adică un inductor. Într-un operon represibil, reglarea este realizată de o substanță chimică cunoscută sub numele de co-represor care este în mod normal produsul final al acelei căi metabolice particulare. Aceasta este diferența cheie dintre operonii inductibili și represibili.
Ce sunt operoanele?
Operon este un grup de gene structurale care este exprimat sau controlat de un singur promotor și este considerat unitatea funcțională a ADN-ului genomic. Există trei componente într-un operon. Ei sunt promotorul, operatorul și genele. Codurile genetice ale genelor sunt convertite în secvențe de ARNm prin procesul numit transcripție. Un operon produce o singură unitate de secvențe de ARNm, care sunt ulterior traduse în proteine separate, în principal enzime implicate în căile metabolice. Inițial, operonii au fost descoperiți la procariote, dar mai târziu au fost găsiți și la eucariote. Operonii procarioți și eucarioți conduc la geneza ARNm policistronici și, respectiv, ARNm monocistronici. Operonii pot fi găsiți și pe bacteriofagi (bacteriile care infectează viruși).
Ce sunt operonii inductibili?
Un operon inductibil este un sistem de gene care codifică o cantitate echivalentă de enzime asociate cu o cale catabolică. Este inductibil atunci când un metabolit/substrat din această cale activează transcripția genelor care codifică anumite enzime. Această activare poate fi cauzată de un represor atunci când este inactivat sau cooperat. Un operon inductibil este pornit de un inductor. Un operon inductibil constă din componente cum ar fi gene structurale, genă operatoră, genă promotoare, genă reglatoare, represor și inductor. Operonii inductibili constau din una sau mai multe gene structurale. Operonul lac este cel mai bun exemplu pentru operon inductibil.
Figura 01: Operon inductibil – Lac Operon
Conține trei gene structurale; Z, Y și A care transcriu un ARNm și traduc ARNm în trei enzime galactozidază, lactoză permează și respectiv transacetilază. Gena operator este situată adiacent genelor structurale, controlând în același timp funcționarea acestora.
Ce sunt operoanele reprimabile?
Operonul represibil este reglat în prezența unei substanțe chimice cunoscute sub numele de co-represor. Un co-represor este întotdeauna un produs final al unei căi metabolice. În prezența unui corepresor, se spune că operonul este oprit. Operonul triptofan (operon trp) este un exemplu pentru operon represibil. Genele structurale, gena regulatoare, gena operator, gena promotor și co-represor sunt incluse în operonul trp. Operonul trp constă din cinci gene structurale care transcriu ARNm care ulterior sunt traduse și codificate pentru proteine care funcționează ca enzime.
Figura 02: Operon represor – Operon triptofan
Genele structurale sunt reglementate de un operator specific genele prezente ca parte a operonului trp. Co-represorul este produs ca produs final printr-o cale metabolică care are loc în interiorul celulei sau poate intra în celulă din exterior. Concentrația co-represorului este direct proporțională cu reglarea transcripției în interiorul celulei. Odată cu creșterea concentrației co-represorului, se formează complexul apo-represor și co-represor. Represorul apo este o proteină și este codificată de gena regulatoare prezentă în operon. Acest complex se leagă de regiunea operatorului și oprește transcripția genelor structurale. În timpul nivelului scăzut de concentrații de corepresor, îmbinarea genei apo-represoare și a operatorului este împiedicată. Acest lucru permite continuarea formării co-represorului. Complexul apo-represor și co-represor se combină cu gena operatorului și oprește expresia genei. Acest lucru previne procesul de transcripție și, prin urmare, oprește sinteza enzimelor.
Care sunt asemănările între operonul inductibil și represibil?
- Operonii inductibili și represibili conțin gene structurale cu funcții similare și sunt controlați de un singur promotor.
- Ambele tipuri de operoni constau dintr-un sistem de reglare a controlului negativ care este controlat de un represor.
- Represorul este codificat de genele reglatoare prezente în cei doi operoni și, odată ce represorul este atașat de operator, împiedică transcripția.
Care este diferența dintre operonul inductibil și represibil?
Operon inductibil vs represibil |
|
| În operonii inductibili, genele sunt menținute oprite până când un anumit metabolit inactivează represorul. | În operonii represibili, genele sunt menținute pornite până când represorul este activat de un anumit metabolit. |
| Calea metabolică | |
| Operonii inductibili funcționează în căile catabolice. | Operonii reprimabili funcționează în căile anabolice. |
| Sinteza enzimatică | |
| Nutrimentele utilizate în cale activează sinteza enzimelor. | Producția este oprită de produsele finale ale căii care reprimă sinteza enzimelor. |
| Exemple | |
| Operonul Lac este un operon inductibil. | Operonul Trp este un operon represibil. |
Rezumat – Operon inductibil versus represibil
Un operon este un grup de gene care este controlat de un singur promotor. Sunt două tipuri de operoni în funcție de funcțiile pe care le îndeplinesc. Sunt operoni inductibili și operoni represibili. Operonul inductibil este reglat de un substrat prezent în calea metabolică, în timp ce operonul represibil este reglat de prezența unui produs final metabolic cunoscut sub numele de co-represor. Aceasta este diferența principală dintre operonul inductibil și represor.
Descărcați versiunea PDF a operonului inductibil vs represibil
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre operonul inductibil și represibil.
