Vad är skillnaden mellan inducerbara och repressibla operoner

De huvudskillnad mellan inducerbara och repressibla operoner är att inducerbara operoner är avstängda under normala förhållanden medan de undertryckbara operonerna slås på under normala förhållanden. Vidare orsakar bindningen av induceraren till den aktiva repressorn av inducerande operoner inaktivering av repressorn och bindningen av RNA-polymeras till promotorområdet medan bindning av ko-repressorn till den inaktiva repressorn hos de repressibla operonerna orsakar aktiveringen av repressor, vilken förhindrar bindning av RNA-polymeraset till promotorområdet.

Inducerbara och repressibla operoner är två typer av operoner i det prokaryota genomet. En operon är ett kluster av funktionsrelaterade gener reglerade under en gemensam promotor. Dessutom, lac operon är en sådan inducerbar operon medan trp operon är en repressibel operon.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är inducerbara operoner
     - Definition, egenskaper, exempel
2. Vad är tryckbar operon
     - Definition, egenskaper, exempel
3. Vad är likheterna mellan inducerbara och repressibla operoner
     - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan inducerbara och repressibla operoner
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelbegrepp

Co-repressor, inducerare, inducerbara operoner, prokaryotisk genstruktur, tryckbara operoner, repressor

Vad är inducerbara operoner

Inducerbara operoner är en typ av operoner i prokaryoter, som slår på med bindning av en effektormolekyl som kallas induceraren till repressorområdet hos operonen. I allmänhet hålls denna typ av operoner avstängd och aktiveringen av repressorn sker med bindningen av induceraren. Följaktligen blir inducerbara operoner aktiva i närvaro av substratet.

Figur 1: Den Lac operon

De lac operon av prokaryoter är sådan att en inducerbar operon hålls avstängd i närvaro av glukos. Det sker genom bindning av repressorregionen till operonens operatörsregion. I frånvaro av glukos tjänar allolaktosen, en omvandlad form av en laktos, emellertid som induceraren, som binder till repressorområdet. Även denna bindning förändrar repressorns konformation och avlägsnar den från operatören.
Vidare tillåter det bindningen av RNA-polymeraset till promotorområdet. Därav lac operon aktiverar sin transkription. Här, den lac operon kodar för de enzymer som krävs av nedbrytningen av laktos till glukos och galaktos.

Vad är tryckbar operon

Repressibla operoner är den andra typen operoner i prokaryoter som avbryts med bindningen av effektormolekylen som kallas co-repressorn till operonens repressorregion. Tryckbara operoner hålls påslagna. Följaktligen är repressorn inaktiv under normala förhållanden. Bindningen av ko-repressorn till repressorn orsakar aktiveringen och bindningen av repressorn med operatorns plats för den repressibla operonen. Således resulterar detta i avstängningen av transkriptionen av denna typ av operoner.

Figur 2: Trp Operon

De trp operon av prokaryoter är ett exempel på sådana repressibla operoner som vanligen hålls påslagna. Genprodukterna från trp operon är ansvarig för biosyntesen av tryptofan, en aminosyra inuti cellen som börjar från korismat. Men när cellen har en överskottsmängd binder tryptofan till den inaktiva repressorn och aktiverar den. Den aktiverade repressorn binder till operatörsregionen på trp operon, vilket förhindrar bindningen av RNA-polymeraset till promotorområdet. I sin tur kommer detta att stänga av transkriptionen av operonen. Det betyder; slutprodukten av den repressibla operonen tjänar som återkopplingsinhibitoren för transkriptionen av operonen.

Likheter mellan inducerbara och repressibla operoner

• Inducerbara och repressibla operoner är två typer av operoner i den prokaryota genstrukturen.
• Båda innehåller funktionellt besläktade gener på ett sammanhängande sätt, i genomet.
• Även reglering av generna i båda operonerna är under gemensamma regleringselement.
• Dessutom är deras differentialreglering av typen av effektormolekyl som binder till repressorn. När den aktiveras, binder repressorn sig till operatörsregionen hos promotorn, vilket gör att RNA-polymeraset binder med promotorområdet.

Skillnad mellan inducerbara och repressibla operoner

Definition

Inducerbara operoner refererar till gensystemet, vilket kodar för en samordnad grupp av enzymer som är ansvariga för kataboliska vägar. En tidig metabolit i vägen orsakar aktivering genom att interagera av en repressor av transkriptionen. I motsats här hänvisar repressibla operoner till gensystemet som är ansvarigt för syntesen av en samordnad grupp av enzymer som är ansvariga i en enda syntetisk väg. De överskjutande kvantiteterna av slutprodukten av vägen leder till upphörande av transkription. Således förklarar detta huvudskillnaden mellan inducerbara och repressibla operoner.

Effector Molecule

En annan skillnad mellan inducerbara och repressibla operoner är att i inducerande operoner binder induceraren till repressorn medan den i represserbara operoner binder samman repressorn till repressorn.

repressor

Repressorn för de inducerbara operonerna är aktiv under normala förhållanden medan repressorn hos de förtryckbara operonerna är inaktiv under normala förhållanden. Det är en stor skillnad mellan inducerbara och repressibla operoner. 

Effekt på transkription

En annan skillnad mellan inducerbara och repressibla operoner är att induceraren aktiverar transkriptionen av den inducerbara operonen medan ko-repressorn avbryter transkriptionen av den repressibla operonen.

Typ av metabolisk väg

Vidare anbringar de anabola vägarna de inducerbara operonerna medan de kataboliska vägarna använder de undertryckbara operonerna.

Betydelse

Inducerbara operoner tänds endast i närvaro av deras substrat medan slutprodukten av repressibla operoner tjänar som en återkopplingshämmare för operonen. Det är en annan viktig skillnad mellan inducerbara och repressibla operoner.

exempel

De lac operon är ett exempel på en inducerbar operon medan trp operon är ett exempel på en repressibel operon.

Slutsats

Inducerbara operoner slås i allmänhet av genom att binda en repressor till promotorens operatörsregion. Bindningen av induceraren, som är en tidig metabolit i vägen för genprodukternas genprodukter, är ansvarig för inaktivering av repressorn, vilket möjliggör transkription av operonen. Å andra sidan aktiveras repressibla operoner generellt och deras repressor förblir inaktiv. Därför förblir operatörsregionen hos dessa operoner fria och deras transkription sker under normala förhållanden. Men med bindningen av ko-repressorn, vilken är slutprodukten av vägen, blir repressorn aktiv och binder till operatörsregionen, vilket förhindrar bindning av RNA-polymeraset till promotorområdet. Därför är huvudskillnaden mellan inducerbara och repressibla operoner typ av verksamhet hos operonerna.

Referens:

1. "Prokaryotisk Genförordning." Lumen | Gränslös biologi, Lumen Candela, tillgängligt här

Image Courtesy:

1. "Lac Operon: En Inducer Operon" Av OpenStax CNX (CC BY 3.0) via OpenStax Collage
2. "Trp Operon: A Repressor Operon" Av OpenStax CNX (CC BY 3.0) via OpenStax Collage