Негізгі айырмашылық – Промоутер мен Оператор
Геннің кодтау аймағынан басқа ДНҚ тізбегі транскрипция процесіне қатысты әртүрлі функцияларды орындау үшін өте маңызды. Транскрипция - бұл ДНҚ тізбегін транскрипциялайтын немесе оның ұқсас мРНҚ тізбегіне түрлендіретін ферментпен катализделген процесс. Өмірдің орталық догмасында ДНҚ-ның мРНҚ-ға транскрипциясы белок синтезінің бірінші кезеңі болып табылады. Осыдан кейін мРНҚ тізбегін күтілетін ақуызды құрайтын аминқышқылдарының тізбегіне түрлендіретін трансляция жүреді. Организмдерде кездесетін әртүрлі тізбектердің ішінде промоторлар тізбегі мен операторлық тізбектер транскрипцияда үлкен рөл атқарады. Промоторлар прокариоттарда да, эукариоттарда да болады. Олар транскрипцияның басталу орнының жоғары ағынында орналасқан және РНҚ-полимераза ферменті байланысатын орындар болып табылады. Операторлар тек прокариоттарда болады. Олар реттеуші молекула оперонмен байланысатын орындар. Промотор мен оператор арасындағы негізгі айырмашылық тиісті ДНҚ тізбегімен байланысатын молекула түріне негізделген. РНҚ полимераза промотормен байланысады, ал оперон жүйесінің реттеуші молекулалары оператормен байланысады.
Промоутер дегеніміз не?
Промотор – транскрипцияның басталу орнының жоғары ағынында орналасқан ДНҚ тізбегі. Бұл маңызды ДНҚ тізбегі эукариоттарда да, прокариоттарда да кездеседі; эукариоттық промоторлар прокариоттық промоторлардан өзгеше болуы мүмкін. Промоторлар – транскрипция процесі кезінде РНҚ полимераза байланысатын ДНҚ аймақтары. Бұл ДНҚ үлгісінен бір тізбекті РНҚ (мРНҚ, тРНҚ, рРНҚ) түзуге қатысатын негізгі фермент. РНҚ түріне байланысты РНҚ полимеразасы әр түрлі болады. Промоторлар тізбегі геномда жоғары деңгейде сақталған аймақтар болып табылады. Сондықтан олар консенсус аймақтары ретінде белгілі. Промотордың әсер ету механизмі эукариоттар мен прокариоттарда ерекшеленеді.
Эукариоттарда промоторларда табылған сақталған реттілік геннің -10 позициясында орналасқан TATA қорапшасы деп аталады. РНҚ-полимеразаның TATA қорапшасымен байланысуы байланыстырушы транскрипция факторлары арқылы жеңілдетіледі. Бұл транскрипция факторлары промоторлар тізбегінде растау өзгерістерін жасайды және оның РНҚ-полимеразамен байланысу үшін жақындығын арттырады. Сонымен, транскрипцияның инициациясы кезінде түзілетін инициация алдындағы кешен 7 транскрипция факторымен және промоторлық сайтпен түзілген кешеннен тұрады. Бұл кешен түзілгеннен кейін эукариоттық РНҚ полимераза промотормен оңай байланысады және транскрипцияны бастайды.
01-сурет: Промоутер
Прокариоттарда механизм әлдеқайда қарапайым, өйткені оларда транскрипция факторлары жоқ. Оның орнына РНҚ-полимеразаның сигма факторы промоторды тануға және промоторға ферментті жинауға қатысады. Прокариоттарда екі негізгі сақталған промоторлар аймағы бар, TATA қорапшасына сәйкес промоторлар тізбегі «Прибноу қорабы» ретінде белгілі. Pribnow Box (-10 позиция) TATAAT тізбегінен тұрады. Екінші промоторлар тізбегі -35 элементі ретінде белгілі, өйткені ол -35 орнында орналасқан.
Оператор дегеніміз не?
Оператор прокариоттық ген құрылымында кездеседі. Бұл оперондық жүйенің реттеуші молекулалары байланысатын ДНҚ-ның негізгі аймағы. Лак операторы - көптеген прокариоттық бактериялардың лак оперонында болатын оператор тізбегі. Лак оперон жағдайында репрессор молекуласы оператор аймағымен байланысады. Бұл байланыстыру РНҚ полимеразаның оператордың төменгі ағынында бар гендерді транскрипциялауына жол бермейді.
02-сурет: Оперон операторы
Эукариоттарда оператор аймақтары жоқ. Оның орнына олардың транскрипцияны реттеуге қатысатын транскрипция факторлары промоторлық аймақтармен байланысады. Сонымен, прокариоттардағы оператордың негізгі қызметі ген экспрессиясын реттеу болып табылады.
Промоутер мен оператордың қандай ұқсастықтары бар?
- Промотор да, оператор да дезоксирибоза нуклеин қышқылдарынан (ДНҚ) тұрады.
- Транскрипция процесінде Промоутер және Оператор тізбегі маңызды.
Промоутер мен оператордың айырмашылығы неде?
Промоутер және Оператор |
|
| Промоторлар – РНҚ полимераза байланысатын учаскелер және олар геннің транскрипциясының басталу алаңының жоғары ағынында болады. | Операторлар - реттеуші молекула оперон үлгісімен байланысатын орындар. |
| Ағза түрі | |
| Промоторлар прокариоттарда да, эукариоттарда да кездеседі. | Операторлар тек прокариоттарда кездеседі. |
| Функция | |
| Промотор РНҚ-полимераза мен транскрипция факторларының (тек эукариоттарда) ген транскрипциясына арналған генмен байланысуын жеңілдетеді. Прокариоттарда промоторлық аймақ РНҚ-полимеразаның (прокариоттарда) сигма факторының байланысуын жеңілдетеді. | Операторлар реттеуші молекуланың оперонмен байланысуын жеңілдету арқылы ген экспрессиясын реттейді. |
Қорытынды – Промоутер және Оператор
Промоутер және оператор транскрипция процесіне және транскрипцияны реттеуге қатысатын маңызды ДНҚ тізбегі болып табылады. Промоторлар тізбегі прокариоттарда да, эукариоттарда да кездеседі. Промотор – РНҚ полимеразаны байланыстыру орны. Олар консенсус тізбегі деп аталатын жоғары сақталған аймақтар. Эукариоттардың TATA қорабы және Прибнов қорабы және прокариоттардың -35 промоторы жалпы промоторлар болып табылады. Операторлар тек прокариоттарда болады, олар репрессорды байланыстыру және төменгі ағын гендерінің транскрипциясын тежеу арқылы ген экспрессиясын бақылайды (лак оперон тұжырымдамасы) немесе активатормен байланысып, транскрипцияны индукциялайды (trp оперон тұжырымдамасы). Бұл промоутер мен оператор арасындағы айырмашылық.
