Негізгі айырмашылық – Оперон мен Регулон
Оперон прокариоттардағы функционалды ДНҚ бірлігі болып табылады, олар бір промотор мен оператор арқылы реттелетін бірнеше гендерден тұрады. Регулон – бір реттеуші молекуламен реттелетін гендер тобынан тұратын функционалдық генетикалық бірлік. Оперон мен Регулон арасындағы негізгі айырмашылық гендердің сабақтас немесе сабақтас емес сипаты болып табылады. Оперонның гендік кластері іргелес орналасқан, ал регулонның гендері іргелес емес орналасуы мүмкін.
Прокариоттар мен эукариоттарда ген экспрессиясының реттелуі әртүрлі механизмдерді қолдану арқылы жүзеге асады. Прокариоттар гендік экспрессияны реттеу үшін оперон ұғымын, ал эукариоттар гендік реттеу үшін регулон ұғымын пайдаланады.
Оперон дегеніміз не?
Оперондар негізінен прокариоттарда кездеседі, дегенмен оперондардың кейбір эукариоттарда, соның ішінде нематодтарда (C. elegans) байқалғаны туралы соңғы жаңалықтар бар. Оперон жалпы промотор мен ортақ оператор арқылы реттелетін бірнеше гендерден тұрады. Оперон репрессорлар мен индукторлар арқылы реттеледі. Осылайша, оперондарды негізінен индукцияланатын және басылатын оперондар ретінде жіктеуге болады. Сондықтан оперон бірнеше гендерден тұратындықтан, транскрипция аяқталғаннан кейін ол полицистрондық мРНҚ-ны береді.
Прокариоттарда екі негізгі оперон зерттеледі; индукцияланатын Лак опероны және басылатын Trp опероны. Оперонның құрылымы әдетте лак оперонға қатысты зерттеледі. Лак опероны промотордан, оператордан және үш геннен тұрады, атап айтқанда Lac Z, Lac Y және Lac A. Бұл үш ген микробтардағы лактоза алмасуына қатысатын үш ферментті кодтайды. Бета-галактозидаза үшін Lac Z кодтары, Бета – галактозидтік өткізгіштік үшін Lac Y кодтары және Бета – галактозидті трансацетилаза үшін Lac A кодтары. Барлық үш фермент лактозаның ыдырауына және тасымалдануына көмектеседі. Осылайша, лактозаның қатысуымен РНҚ-полимераза әрекетінің жалғасуына және гендердің транскрипциясына әкелетін лак-репрессормен байланысатын аллолактоза қосылысы түзіледі. Лактоза болмаған жағдайда лак-репрессор оператормен байланысады, осылайша РНҚ-полимеразаның белсенділігін блоктайды. Осылайша, мРНҚ синтезделмейді. Осылайша, лак оперон индукцияланатын оперон ретінде әрекет етеді, мұнда оперон субстрат лактоза болған кезде жұмыс істейді.
Салыстыратын болсақ, trp опероны басылатын оперон болып табылады. Trp оперон маңызды амин қышқылы болып табылатын триптофан синтезіне қажетті бес ферментті кодтайды. Осылайша, trp оперонның белсенділігі барлық уақытта белсенді. Триптофанның артық мөлшері болған кезде оперон тежеледі, осылайша репрессивті оперон деп аталады. Бұл гомеостатикалық жағдайға жеткенше триптофан өндірісінің тежелуіне әкеледі.
01-сурет: Оперон
Сондықтан лак оперон да, trp оперон да гендік реттеуге қатысады және осылайша жасушалардың энергиясын сақтауға және молекулалық деңгейде жасушалық әрекеттердің дәлдігін сақтауға қатысады.
Регулон дегеніміз не?
Регулондар бұрын бактерияларда да анықталған, мұнда оперондар кластері регулон деп аталады. Қазіргі уақытта регулон - бұл жалпы реттеуші геннің бақылауындағы ДНҚ фрагменті немесе генетикалық бірлік. Сондықтан регулон генінің экспрессиясына промотор мен операторға қарағанда жаңа реттеуші ген қатысады. Бұл қазір негізінен эукариоттарда байқалады. Генетикалық бірлік гендердің сабақтас емес тобынан тұрады. Сондықтан бұл гендер белгілі бір ретпен орналаспайды және эукариоттардың бүкіл геномында таралуы мүмкін.
02-сурет: Регулон
Прокариоттық бактерияларда Регулон бірге жұмыс істейтін оперондар шоғыры деп аталады. Регулон негізінен модулон немесе стимулятор ретінде жіктеледі. Модуль стресстер мен жағдайлардың барлық түрлеріне жауап береді, ал ынталандырушы тек қоршаған ортаның өзгеруіне немесе ынталандыруға жауап береді. Регулонның прокариоттық мысалдары фосфатты реттеуде және сигма факторлары арқылы жылу соққыларының кернеулеріне жауаптарды реттеуде байқалады. Эукариоттарда бұл реттегіштер эукариоттарда трансляция процесін индукциялайтын немесе тежейтін аударма факторларын байланыстыру арқылы аударманы басқаруға қатысады.
Оперон мен Регулонның қандай ұқсастықтары бар?
- Оперон да, Регулон да ген экспрессиясын реттеуге қатысады.
- Оперон да, Регулон да ДНҚ-дан тұрады.
- Оперон да, Регулон да индукторлармен, репрессорлармен немесе стимуляторлармен реттеледі.
Оперон мен Регулонның айырмашылығы неде?
Operon vs Regulon |
|
| Оперон - бір промотор және оператор арқылы реттелетін бірнеше гендерден тұратын прокариоттардағы функционалды ДНҚ бірлігі. | Регулон – бір реттеуші молекуламен реттелетін гендер тобынан тұратын функционалдық генетикалық бірлік. |
| Табылды | |
| Оперондар негізінен прокариоттарда кездеседі. | Регулондар негізінен эукариоттарда кездеседі. |
| Гендік келісім | |
| Гендер оперонда қатар орналасқан. | Гендер регулонда қатарлас орналасу қажет емес. Оларды реттеу үшін жалғаспай орналастыруға болады. |
| Түрлері | |
| Оперондар екі түрлі; индукцияланатын немесе басылатын. | Регулондар модулон немесе стимулятор болуы мүмкін. |
| Мысалдар | |
| trp -operon, ara -operon, his – оперон, vol –operon оперондарға мысал бола алады. | Ada regulon, CRP regulon және FNR regulon - регулондарға мысалдар. |
Қорытынды – Оперон және Регулон
Оперондар – гендер экспрессиясын реттеуге қатысатын регулондар. Бұл реттегіш механизмдердің екеуі де бастапқыда прокариоттарда байқалғанымен, содан кейін регулондар негізінен эукариоттарда болатыны анықталды. Олардың эукариоттық геннің транскрипциясы мен трансляциясында реттеуші рөлі бар екені анықталды. Оперондар негізінен индукцияланатын немесе басылатын. Олар бір промоторы мен бір операторы бар гендер тобынан тұрады, ал регулонда реттеуші ген эукариоттардағы іргелес емес гендер жиынтығын басқаруға қатысады. Бұл оперон мен регулонның айырмашылығы.
