Belangrijkste verschil - Induceerbare versus onderdrukbare operon
Een operon is een functionerende eenheid van genomisch DNA die een cluster van genen bevat onder de controle van een enkele promotor. Genregulatie wordt bereikt door de controle van een operon door middel van inductie of onderdrukking. Er zijn twee soorten operons: induceerbare operons en onderdrukbare operons. Induceerbaar operon is een type operon dat wordt ingeschakeld door een substraatchemicalie, dwz een inductor. In een onderdrukbaar operon wordt de regulatie uitgevoerd door een chemische stof die bekend staat als een co-repressor die normaal gesproken het eindproduct is van die specifieke metabole route. Dit is het belangrijkste verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operons.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn operons
3. Wat zijn induceerbare operons
4. Wat zijn repressieve operons
5. Overeenkomsten tussen induceerbare en repressieve operon
6. Vergelijking zij aan zij - Induceerbare versus repressieve operon in tabelvorm
7. Samenvatting
Wat zijn operons?
Operon is een cluster van structurele genen die tot expressie worden gebracht of gecontroleerd door een enkele promotor en wordt beschouwd als de functionele eenheid van genomisch DNA. Er zijn drie componenten in een operon. Ze zijn promotor, operator en de genen. De genetische codes van de genen worden omgezet in mRNA-sequenties door het proces dat transcriptie wordt genoemd. Een operon produceert een enkele eenheid van mRNA-sequenties, die later worden vertaald in afzonderlijke eiwitten, meestal enzymen die betrokken zijn bij metabole routes. Aanvankelijk werden operons ontdekt in prokaryoten, maar later ook in eukaryoten. Prokaryote en eukaryote operons leiden tot het ontstaan van respectievelijk polycistronische mRNA's en monocistronische mRNA's. Operons zijn ook te vinden op bacteriofagen (bacteriën die virussen infecteren).
Wat zijn induceerbare operons?
Een induceerbaar operon is een gensysteem dat codeert voor een gelijkwaardige hoeveelheid enzymen die zijn geassocieerd met een katabole route. Het is induceerbaar wanneer een metaboliet / substraat in deze route de transcriptie activeert van de genen die voor de specifieke enzymen coderen. Deze activering kan worden veroorzaakt door een repressor wanneer deze wordt geïnactiveerd of samenwerkt. Een induceerbaar operon wordt ingeschakeld door een inductor. Een induceerbaar operon bestaat uit componenten zoals structurele genen, operatorgen, promotergen, regulatorgen, repressor en inductor. Induceerbare operons bestaan uit een of meer structurele genen. Het lac-operon is het beste voorbeeld voor induceerbaar operon.
Figuur 01: Induceerbare operon - Lac Operon
Het bevat drie structurele genen; Z, Y en A die een mRNA transcriberen en het mRNA vertalen naar respectievelijk drie enzymen galactosidase, lactose permease en transacetylase. Het operator-gen bevindt zich naast structurele genen terwijl het de werking ervan controleert.
Wat zijn onderdrukbare operons?
Het onderdrukbare operon wordt gereguleerd in aanwezigheid van een chemische stof die bekend staat als co-repressor. Een co-repressor is altijd een eindproduct van een metabolische route. In aanwezigheid van een co-repressor zou het operon zijn uitgeschakeld. Tryptofaan operon (trp operon) is een voorbeeld voor onderdrukbaar operon. Structurele genen, regulatorgen, operatorgen, promotergen en co-repressor zijn opgenomen in trp operon. Het trp-operon bestaat uit vijf structurele genen die mRNA's transcriberen die later worden vertaald en gecodeerd voor eiwitten die functioneren als enzymen.
Figuur 02: Repressor Operon - Tryptofaanoperon
De structurele genen worden gereguleerd door een specifieke operatorgenen die aanwezig zijn als onderdeel van het trp-operon. De co-repressor wordt als eindproduct geproduceerd via een metabole route die plaatsvindt binnen de cel of die van buitenaf de cel kan binnendringen. De concentratie van de co-repressor is recht evenredig met de regulatie van transcriptie binnen de cel. Met de toename van de co-repressorconcentratie wordt het apo-repressor- en co-repressorcomplex gevormd. De apo-repressor is een eiwit en wordt gecodeerd door het regulatorgen dat aanwezig is in het operon. Dit complex bindt zich aan het operatorgebied en stopt de transcriptie van structurele genen. Tijdens lage concentraties co-repressor wordt de verbinding van apo-repressor en operator-gen voorkomen. Hierdoor kan de vorming van co-repressor worden voortgezet. Het apo-repressor- en co-repressorcomplex combineert met het operator-gen en schakelt de genexpressie uit. Dit verhindert het proces van transcriptie en stopt daarmee de synthese van enzymen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen induceerbare en onderdrukbare operon?
- Induceerbare en onderdrukbare operons bevatten structurele genen met vergelijkbare functies en worden bestuurd door een enkele promotor.
- Beide soorten operons bestaan uit een regelsysteem voor negatieve controle dat wordt bestuurd door een repressor.
- De repressor wordt gecodeerd door de regulerende genen die aanwezig zijn in de twee operons, en als de repressor eenmaal aan de operator is bevestigd, wordt transcriptie voorkomen.
Wat is het verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operon?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Induceerbare versus onderdrukbare Operon |
|
| Bij induceerbare operons worden de genen uitgeschakeld gehouden totdat een specifieke metaboliet de repressor inactiveert. | In onderdrukbare operons blijven genen ingeschakeld totdat de repressor wordt geactiveerd door een specifieke metaboliet. |
| Metabole route | |
| De induceerbare operons functioneren in katabole routes. | De onderdrukbare operons functioneren in anabole routes. |
| Enzyme Synthesis | |
| De voedingsstoffen die in de route worden gebruikt, activeren de enzymsynthese. | De productie wordt uitgeschakeld door de eindproducten van de route die de enzymsynthese onderdrukken. |
| Voorbeelden | |
| Lac operon is een induceerbaar operon. | Trp-operon is een onderdrukbaar operon. |
Samenvatting - Inducible versus Repressible Operon
Een operon is een cluster van genen dat wordt bestuurd door een enkele promotor. Het zijn twee soorten operons, afhankelijk van de functies die ze uitvoeren. Het zijn induceerbare operons en onderdrukbare operons. Induceerbaar operon wordt gereguleerd door een substraat dat aanwezig is in de metabole route, terwijl onderdrukbaar operon wordt gereguleerd door de aanwezigheid van een metabolisch eindproduct dat bekend staat als een co-repressor. Dit is het belangrijkste verschil tussen induceerbare en repressoroperon.
Download de PDF-versie van Inducible vs Repressible Operon
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citatienota. Download hier de pdf-versie Difference Between Inducible and Repressible Operon.
