Unterschied Zwischen Operon Und Regulon

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - Operon gegen Regulon

Das Operon ist eine funktionelle DNA-Einheit in Prokaryoten und besteht aus mehreren Genen, die von einem einzelnen Promotor und einem Operator reguliert werden. Regulon ist eine funktionelle genetische Einheit, die aus einer nicht zusammenhängenden Gruppe von Genen besteht, die durch ein einzelnes regulatorisches Molekül reguliert werden. Der Hauptunterschied zwischen dem Operon und dem Regulon ist die zusammenhängende oder nicht zusammenhängende Natur von Genen. Der Gencluster eines Operons ist zusammenhängend lokalisiert, während die Gene eines Regulons nicht zusammenhängend lokalisiert werden können.

Die Regulation der Genexpression in Prokaryoten und Eukaryoten erfolgt unter Verwendung verschiedener Mechanismen. Prokaryoten verwenden das Konzept des Operons, um ihre Genexpression zu regulieren, während Eukaryoten das Konzept eines Regulons für ihre Genregulation verwenden.

INHALT

1. Überblick und

Hauptunterschied 2. Was ist ein Operon?

3. Was ist ein Regulon?

4. Ähnlichkeiten zwischen Operon und Regulon.

5. Vergleich nebeneinander - Operon gegen Regulon in tabellarischer Form.

6. Zusammenfassung

Was ist ein Operon?

Operons kommen überwiegend und hauptsächlich in Prokaryoten vor, obwohl es in jüngster Zeit Entdeckungen gibt, bei denen Operons in einigen Eukaryoten einschließlich Nematoden (C. elegans) gesehen wurden. Ein Operon besteht aus mehreren Genen, die von einem gemeinsamen Promotor und einem gemeinsamen Operator reguliert werden. Das Operon wird durch Repressoren und Induktoren reguliert. Somit können die Operons hauptsächlich als induzierbare Operons und repressible Operons klassifiziert werden. Da das Operon aus mehreren Genen besteht, entsteht nach Abschluss der Transkription eine polycistronische mRNA.

Es gibt zwei Hauptoperons, die in Prokaryoten untersucht werden; das induzierbare Lac-Operon und das repressible Trp-Operon. Die Struktur eines Operons wird typischerweise in Bezug auf das lac-Operon untersucht. Das lac-Operon besteht aus einem Promotor, einem Operator und drei Genen, nämlich Lac Z, Lac Y und Lac A. Diese drei Gene kodieren für drei Enzyme, die am Laktosestoffwechsel in Mikroben beteiligt sind. Lac Z-Codes für Beta-Galactosidase, Lac Y-Codes für Beta-Galactosid-Permease und Lac A-Codes für Beta-Galactosid-Transacetylase. Alle drei Enzyme helfen beim Abbau und Transport von Laktose. Somit wird in Gegenwart von Lactose die Verbindung Allolactose gebildet, die an den lac-Repressor bindet, wodurch die RNA-Polymerase-Wirkung fortschreitet und zur Transkription der Gene führt. In Abwesenheit von Laktose ist der Lac-Repressor an den Bediener gebunden.wodurch die Aktivität der RNA-Polymerase blockiert wird. Somit wird keine mRNA synthetisiert. Somit wirkt das lac-Operon als induzierbares Operon, wobei das Operon funktionsfähig ist, wenn das Substrat Lactose vorhanden ist.

Im Vergleich dazu ist das trp-Operon ein unterdrückbares Operon. Das Trp-Operon kodiert für fünf Enzyme, die für die Synthese von Tryptophan erforderlich sind, einer essentiellen Aminosäure. Somit ist die Aktivität des trp-Operons die ganze Zeit aktiv. Wenn es einen Überschuss an Tryptophan gibt, wird das Operon gehemmt, was als repressibles Operon bekannt ist. Dies führt zur Hemmung der Tryptophanproduktion, bis ein homöostatischer Zustand erreicht ist.

Abbildung 01: Operon

Daher sind sowohl das lac-Operon als auch das trp-Operon an der Genregulation beteiligt und beteiligen sich dadurch an der Erhaltung der Zellenergie und der Aufrechterhaltung der Genauigkeit der zellulären Aktivitäten auf molekularer Ebene.

Was ist ein Regulon?

Regulons wurden zuvor auch in Bakterien identifiziert, wo eine Gruppe von Operons als Regulon bezeichnet wurde. Gegenwärtig ist ein Regulon ein DNA-Fragment oder eine genetische Einheit, die unter der Kontrolle eines gemeinsamen regulatorischen Gens steht. Daher ist mehr als der Promotor und der Operator ein neues Regulatorgen an der Regulon-Genexpression beteiligt. Dies wird heute überwiegend bei Eukaryoten beobachtet. Die genetische Einheit besteht aus einer nicht zusammenhängenden Gruppe von Genen. Daher sind diese Gene nicht in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet und können im gesamten Genom der Eukaryoten verteilt werden.

Abbildung 02: Regulon

In prokaryotischen Bakterien wird Regulon als Bündeloperons bezeichnet, die zusammenarbeiten. Ein Regulon wird hauptsächlich als Modulon oder Stimulon kategorisiert. Ein Modulon reagiert auf alle Arten von Belastungen und Zuständen, während ein Stimulon nur auf Umweltveränderungen oder -stimuli reagiert. Die prokaryotischen Beispiele von Regulon werden bei der Phosphatregulation und bei der Regulation der Reaktionen auf Hitzeschockbelastungen über Sigma-Faktoren beobachtet. In Eukaryoten sind diese Regulons an der Steuerung der Translation über die Bindung von Translationsfaktoren beteiligt, die den Translationsprozess in Eukaryoten entweder induzieren oder hemmen.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Operon und Regulon?

• Sowohl Operon als auch Regulon sind an der Regulation der Genexpression beteiligt.
• Sowohl Operon als auch Regulon bestehen aus DNA.
• Sowohl Operon als auch Regulon werden durch Induktoren, Repressoren oder Stimulatoren reguliert.

Was ist der Unterschied zwischen Operon und Regulon?

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Operon gegen Regulon
Operon ist eine funktionelle DNA-Einheit in Prokaryoten, die aus mehreren Genen besteht, die von einem einzelnen Promotor und einem Operator reguliert werden.	Regulon ist eine funktionelle genetische Einheit, die aus einer nicht zusammenhängenden Gruppe von Genen besteht, die von einem einzelnen regulatorischen Molekül reguliert werden.
Gefunden in
Vorwiegend Operons finden sich in Prokaryoten.	Vorwiegend Regulons kommen in Eukaryoten vor.
Genanordnung
Gene sind in einem Operon zusammenhängend angeordnet.	Es ist nicht notwendig, dass Gene in Regulon zusammenhängend angeordnet werden. Sie können auf unabhängige Weise zur Regulierung angeordnet werden.
Typen
Operonen sind zwei Arten; induzierbar oder unterdrückbar.	Regulons können Modulon oder Stimulon sein.
Beispiele
trp-operon, ara-operon, his-operon, vol-operon sind Beispiele für Operons.	Ada-Regulon, CRP-Regulon und FNR-Regulon sind Beispiele für Regulons.

Zusammenfassung - Operon vs Regulon

Operonen sind Regulons, die an der Regulation der Genexpression beteiligt sind. Obwohl diese beiden Regulationsmechanismen anfänglich bei Prokaryoten beobachtet wurden, wurde festgestellt, dass Regulons überwiegend in Eukaryoten vorhanden sind. Es wurde festgestellt, dass sie eine regulatorische Rolle bei der Transkription und Translation von eukaryotischen Genen spielen. Operons sind hauptsächlich entweder induzierbar oder unterdrückbar. Sie bestehen aus einer Gruppe von Genen, die einen einzelnen Promotor und einen einzelnen Operator enthalten, während im Regulon ein regulatorisches Gen an der Kontrolle einer Reihe nicht zusammenhängender Gene in Eukaryoten beteiligt ist. Dies ist der Unterschied zwischen Operon und Regulon.