Lac және Trp Operon
Оперон - прокариоттардағы гендердің арнайы түзілуі. Бір оперонда ол белгілі бір функцияға қажетті барлық гендерді теңестіреді. Бұл ұйым бір промоторға белгілі бір функцияға қатысатын барлық гендерді белсендіруге, өшіруге және реттеуге мүмкіндік береді. Осы табиғатына байланысты оперон прокариоттық ген экспрессиясының функционалдық бірлігі деп аталады. Lac оперон және Trp оперон - бұл E.coli бактериялық геномында және көптеген басқа бактерияларда кездесетін екі оперон. Бұл оперондар әртүрлі функцияларды басқарады. Оперон - прокариоттық ген экспрессиясының функционалды бірлігі.
Лак Оперон
Лак оперон – бұл E.coli бактериялары. Оперонның бір промотор аймағы және lac Z, lac Y, lac A және lac I гендері бар. Оперон лактозаның қатысуымен белсендіріледі. lac Z, lac Y, lac A бета-галактозидазаны, лактоза өткізгіштігін және тиогалактозидті трансацетилаза ферменттерін шығарады.
Пермеза ферменті лактозаның жасушаға енуіне мүмкіндік береді, ал бета-галактозидаза лактозаны глюкоза мен галактозаға дейін гидролиздейді. Трансацетилаза субстраттарды функционализациялау үшін қолданылады. Неғұрлым қолайлы субстрат болса немесе лактоза жоқ болса, lac I белсендіріледі. Бұл аллоктозаны байланыстыратын ақуызды шығарады. Алолктозаның қатысуымен репрессорлық ақуыз молекулалары аллоктозаның молекулаларымен байланысады. Бұл транскрипцияға кедергі жасамай жалғастыруға мүмкіндік береді. Лактоза болмаған жағдайда бұл протеин ген транскрипциясын блоктайтын және тоқтататын лак оперонының промоторлық аймағымен (басқару блогымен) байланысады. Бұл кезде лактоза өткізгіштігі немесе бета-галактозидаза өндірілмейді. Сондықтан лактозаның катаболизмі тоқтатылады.
Trp Operon
Trp оперон да бір промотор басқаратын гендер кластері болып табылады. Бұл оперонда Trp синтезіне қажетті барлық гендер бар. Триптофан әдетте Trp әдеттен тыс амин қышқылы ретінде қысқартылған. Оперон триптофансинтетазаны бірге кодтайтын trp E, trp D, trp C, trp B және trp A-дан тұрады; триптофан түзетін фермент.
trp оперонында сонымен қатар қажет кезде репрессор шығаратын trp R бар. Триптофан болған кезде бұл оперон өшіп қалады, өйткені репрессор өзінің конформациясын белсенді формаға өзгертеді және промоторлық аймақпен байланысады. Триптофан болмаған кезде репрессорлық ақуыз промоторлық аймақтан бөлінеді немесе белсенді емес конформацияда болады, ол промоторлық аймақпен байланыса алмайды, осылайша гендердің транскрипциясы басталады, нәтижесінде триптофан түзіледі. Лак-опероннан айырмашылығы, бұл оперон триптофанның қатысуымен өшеді, бұл механизм «теріс репрессивті кері байланыс механизмі» деп аталады.
Lac оперон мен Trp оперонының айырмашылығы неде?
• Лак опероны қанттың катаболикалық процесіне қатысады, бірақ Trp опероны амин қышқылының анаболикалық процесіне қатысады.
• Лак опероны лактозаның қатысуымен белсендіріледі, бірақ Trp опероны триптофанның қатысуымен өшеді.
• Lac опероны үш құрылымдық ген мен репрессор генінен тұрады, бірақ Trp опероны бес құрылымдық ген мен репрессор генінен тұрады.
• Lac опероны «әлсірету» механизмін пайдаланбайды, бірақ Trp опероны «әлсірету» механизмін пайдаланады.
