Hauptunterschied - Induzierbares und unterdrückbares Operon
Ein Operon ist eine funktionierende Einheit genomischer DNA, die einen Cluster von Genen unter der Kontrolle eines einzelnen Promotors enthält. Die Genregulation wird durch die Kontrolle eines Operons durch Induktion oder Repression erreicht. Es gibt zwei Arten von Operons: induzierbare Operons und repressible Operons. Induzierbares Operon ist eine Art von Operon, das durch eine Substratchemikalie, dh einen Induktor, eingeschaltet wird. In einem repressiblen Operon erfolgt die Regulation durch eine chemische Substanz, die als Co-Repressor bekannt ist und normalerweise das Endprodukt dieses bestimmten Stoffwechselweges ist. Dies ist der Hauptunterschied zwischen induzierbaren und repressiblen Operons.
INHALT
1. Übersicht und Key Difference
2. Was sind Operons
3. Welche induzierbare Operons sind
4. Was sind Reprimierbare Operons
5. Ähnlichkeiten zwischen induzierbare und Reprimierbare Operon
6. Side by Side - Vergleich - induzierbare vs Reprimierbare Operon in tabellarischer Form
7. Zusammenfassung
Was sind Operonen?
Operon ist ein Cluster von Strukturgenen, der von einem einzelnen Promotor exprimiert oder kontrolliert wird und als funktionelle Einheit der genomischen DNA angesehen wird. Ein Operon besteht aus drei Komponenten. Sie sind Promotor, Operator und die Gene. Die genetischen Codes der Gene werden durch den als Transkription bezeichneten Prozess in mRNA-Sequenzen umgewandelt. Ein Operon produziert eine einzelne Einheit von mRNA-Sequenzen, die später in separate Proteine übersetzt werden, hauptsächlich Enzyme, die an Stoffwechselwegen beteiligt sind. Anfangs wurden Operons in Prokaryoten entdeckt, später aber auch in Eukaryoten. Prokaryontische und eukaryotische Operons führen zur Entstehung von polycistronischen mRNAs bzw. monocistronischen mRNAs. Operons können auch auf Bakteriophagen (Bakterien, die Viren infizieren) gefunden werden.
Was sind induzierbare Operonen?
Ein induzierbares Operon ist ein Gensystem, das eine äquivalente Menge an Enzymen codiert, die mit einem katabolen Weg assoziiert sind. Es ist induzierbar, wenn ein Metabolit / Substrat auf diesem Weg die Transkription der Gene aktiviert, die die bestimmten Enzyme codieren. Diese Aktivierung kann durch einen Repressor verursacht werden, wenn dieser inaktiviert ist oder zusammenarbeitet. Ein induzierbares Operon wird durch einen Induktor eingeschaltet. Ein induzierbares Operon besteht aus Komponenten wie Strukturgenen, Operatorgen, Promotorgen, Regulatorgen, Repressor und Induktor. Induzierbare Operons bestehen aus einem oder mehreren Strukturgenen. Das lac-Operon ist das beste Beispiel für ein induzierbares Operon.
Abbildung 01: Induzierbares Operon - Lac Operon
Es enthält drei Strukturgene; Z, Y und A, die eine mRNA transkribieren und die mRNA in drei Enzyme Galactosidase, Lactosepermease bzw. Transacetylase übersetzen. Das Operator-Gen befindet sich neben Strukturgenen und steuert deren Funktion.
Was sind unterdrückbare Operons?
Das repressible Operon wird in Gegenwart einer chemischen Substanz reguliert, die als Co-Repressor bekannt ist. Ein Co-Repressor ist immer ein Endprodukt eines Stoffwechselweges. In Gegenwart eines Co-Repressors soll das Operon ausgeschaltet sein. Das Tryptophan-Operon (trp-Operon) ist ein Beispiel für ein unterdrückbares Operon. Strukturgene, Regulatorgen, Operatorgen, Promotorgen und Co-Repressor sind im trp-Operon enthalten. Das trp-Operon besteht aus fünf Strukturgenen, die mRNAs transkribieren, die später für Proteine, die als Enzyme fungieren, translatiert und codiert werden.
Abbildung 02: Repressoroperon - Tryptophanoperon
Die Strukturgene werden durch spezifische Operatorgene reguliert, die als Teil des trp-Operons vorhanden sind. Der Co-Repressor wird als Endprodukt über einen Stoffwechselweg hergestellt, der innerhalb der Zelle stattfindet oder von außen in die Zelle gelangen kann. Die Konzentration des Co-Repressors ist direkt proportional zur Regulation der Transkription innerhalb der Zelle. Mit der Erhöhung der Co-Repressor-Konzentration wird ein Apo-Repressor- und Co-Repressor-Komplex gebildet. Der Apo-Repressor ist ein Protein und wird durch das im Operon vorhandene Regulatorgen codiert. Dieser Komplex bindet an die Operatorregion und stoppt die Transkription von Strukturgenen. Bei niedrigen Co-Repressor-Konzentrationen wird die Verbindung von Apo-Repressor und Operator-Gen verhindert. Dies ermöglicht die Fortsetzung der Bildung eines Co-Repressors. Der Apo-Repressor- und Co-Repressor-Komplex verbindet sich mit dem Operator-Gen und schaltet die Genexpression aus. Dies verhindert den Transkriptionsprozess und stoppt dadurch die Synthese von Enzymen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen induzierbarem und unterdrückbarem Operon?
- Induzierbare und repressible Operons enthalten Strukturgene mit ähnlichen Funktionen und werden von einem einzelnen Promotor gesteuert.
- Beide Arten von Operons bestehen aus einem Negativregelungssystem, das von einem Repressor gesteuert wird.
- Der Repressor wird durch die in den beiden Operons vorhandenen regulatorischen Gene codiert, und sobald der Repressor an den Operator gebunden ist, verhindert er die Transkription.
Was ist der Unterschied zwischen induzierbarem und unterdrückbarem Operon?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
Induzierbares vs repressibles Operon |
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| In induzierbaren Operons bleiben die Gene ausgeschaltet, bis ein bestimmter Metabolit den Repressor inaktiviert. | In repressiblen Operons bleiben die Gene eingeschaltet, bis der Repressor durch einen bestimmten Metaboliten aktiviert wird. |
| Stoffwechselweg | |
| Die induzierbaren Operons wirken in katabolen Bahnen. | Die repressiblen Operons wirken in anabolen Bahnen. |
| Enzymsynthese | |
| Die auf dem Weg verwendeten Nährstoffe aktivieren die Enzymsynthese. | Die Produktion wird durch die Endprodukte des Weges abgeschaltet, die die Enzymsynthese unterdrücken. |
| Beispiele | |
| Das Lac-Operon ist ein induzierbares Operon. | Das Trp-Operon ist ein unterdrückbares Operon. |
Zusammenfassung - Induzierbares vs repressibles Operon
Ein Operon ist ein Cluster von Genen, der von einem einzelnen Promotor gesteuert wird. Sie sind zwei Arten von Operons, je nachdem, welche Funktionen sie ausführen. Sie sind induzierbare Operonen und repressible Operons. Das induzierbare Operon wird durch ein im Stoffwechselweg vorhandenes Substrat reguliert, während das repressible Operon durch das Vorhandensein eines metabolischen Endprodukts reguliert wird, das als Co-Repressor bekannt ist. Dies ist der Hauptunterschied zwischen induzierbarem und Repressoroperon.
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