Η βασική διαφορά μεταξύ οπερονίου και σιστρονίου είναι ότι το οπερόνιο είναι μια λειτουργική μονάδα DNA που υπάρχει στα προκαρυωτικά και αποτελείται από πολλά γονίδια που ρυθμίζονται από έναν μόνο υποκινητή και έναν χειριστή, ενώ το σιστρόνιο είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να αναφέρεται σε ένα γονίδιο, το οποίο είναι η λειτουργική μονάδα κληρονομικότητας που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη.
Το Το γονίδιο είναι μια λειτουργική μονάδα κληρονομικότητας. Είναι ένα τμήμα του DNA που αποτελείται από γενετικές πληροφορίες προκειμένου να συντεθεί μια πρωτεΐνη. Τα προκαρυωτικά έχουν πολλά γονίδια συγκεντρωμένα κάτω από έναν υποκινητή και έναν χειριστή. Είναι γνωστό ως οπερόνιο. Οι ευκαρυώτες έχουν μεμονωμένα γονίδια που λειτουργούν κάτω από έναν μόνο υποκινητή. Το Cistron είναι ένας άλλος όρος που αναφέρεται σε ένα γονίδιο.
Τι είναι ο Οπερόν;
Οι προκαρυώτες (βακτήρια και αρχαία) έχουν κυρίως οπερόνια. Ένα οπερόνιο αποτελείται από ένα σύμπλεγμα γονιδίων που λειτουργούν κάτω από έναν κοινό προαγωγέα και έναν κοινό τελεστή. Καθώς το οπερόνιο αποτελείται από πολλαπλά γονίδια, δημιουργεί ένα πολυκιστρονικό mRNA μετά την ολοκλήρωση της μεταγραφής. Το οπερόνιο ρυθμίζεται από καταστολείς και επαγωγείς. Έτσι, τα οπερόνια μπορούν να ταξινομηθούν κυρίως ως επαγώγιμα οπερόνια και κατασταλτικά οπερόνια. Το επαγώγιμο οπερόνιο Lac και το κατασταλτικό οπερόνιο Trp είναι τα δύο κύρια οπερόνια που μελετήθηκαν σε προκαρυώτες. Στην πραγματικότητα, η δομή ενός οπερονίου συνήθως μελετάται σε σχέση με το οπερόνιο lac.
Εικόνα 01: Οπερόν
Το οπερόνιο lac αποτελείται από έναν υποκινητή, χειριστή και τρία γονίδια γνωστά ως Lac Z, Lac Y και Lac A. Αυτά τα τρία γονίδια κωδικοποιούν τρία ένζυμα που εμπλέκονται στο μεταβολισμό της λακτόζης στα μικρόβια. Οι κωδικοί Lac Z για βήτα-γαλακτοσιδάση, Lac Y κωδικοί για βήτα – γαλακτοσιδική περμεάση και κωδικοί Lac A για βήτα – γαλακτοσιδική τρανσακετυλάση. Και τα τρία ένζυμα βοηθούν στην αποικοδόμηση και τη μεταφορά της λακτόζης. Παρουσία λακτόζης, σχηματίζεται η ένωση αλλολακτόζη. συνδέεται με τον καταστολέα lac, επιτρέποντας τη δράση της RNA πολυμεράσης να προχωρήσει και να οδηγήσει στη μεταγραφή των γονιδίων. Απουσία λακτόζης, ο καταστολέας lac δεσμεύεται στον χειριστή, εμποδίζοντας έτσι τη δραστηριότητα της RNA πολυμεράσης. Ως αποτέλεσμα, δεν συντίθεται mRNA. Έτσι, το οπερόνιο lac δρα ως επαγώγιμο οπερόνιο, όπου το οπερόνιο είναι λειτουργικό όταν υπάρχει το υπόστρωμα λακτόζη.
Σε σύγκριση, το οπερόνιο trp είναι ένα κατασταλτικό οπερόνιο. Το οπερόνιο Trp κωδικοποιεί πέντε ένζυμα που απαιτούνται για τη σύνθεση της τρυπτοφάνης που είναι ένα απαραίτητο αμινοξύ. Η δραστηριότητα του οπερονίου trp είναι ενεργή όλη την ώρα. Όταν υπάρχει περίσσεια τρυπτοφάνης, το οπερόνιο αναστέλλεται. Εκείνη την εποχή λειτουργεί ως κατασταλτικό οπερόνιο. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την αναστολή της παραγωγής τρυπτοφάνης μέχρι να επιτευχθεί ομοιοστατική κατάσταση.
Τι είναι ένα Cistron;
Το Cistron είναι ένας άλλος όρος που χρησιμοποιείται για να αναφέρεται σε ένα δομικό γονίδιο. Το Cistron είναι ένα τμήμα του DNA που φέρει γενετική οδηγία για την παραγωγή μιας πρωτεΐνης. Επομένως, το σιστρόνιο κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη. Το Cistron μεταγράφει σε mRNA και στη συνέχεια μεταφράζεται σε πρωτεΐνη. Αυτή η σύνθετη διαδικασία δύο σταδίων είναι γνωστή ως γονιδιακή έκφραση. Το όνομα «σιστρόνιο» δόθηκε στην πρώιμη βακτηριακή γενετική αφού αρχικά ορίστηκε πειραματικά ως μονάδα γενετικής συμπλήρωσης χρησιμοποιώντας τη δοκιμή cis/trans. Ο όρος cistron επινοήθηκε από τον Seymour Benzer.
Εικόνα 02: Cistron
Τα προκαρυωτικά οπερόνια είναι πολυκιστρονικά. Σημαίνει ότι ένα οπερόνιο έχει πολλά σιστρόνια ή γονίδια. Ένα σιστρόνιο έχει εσώνια (μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες) και εξόνια (αλληλουχίες κωδικοποίησης). Ο αριθμός των εσωνίων και ο αριθμός των εξονίων, καθώς και το μήκος αυτών των αλληλουχιών, ποικίλλουν μεταξύ των γονιδίων. Ως εκ τούτου, τα γονίδια έχουν διαφορετικά μεγέθη. Επιπλέον, τα γονίδια έχουν μια μοναδική θέση σε ένα χρωμόσωμα.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του οπερονίου και του σιστρόν;
- Το οπερόνιο έχει ένα σύμπλεγμα σιστρονίων, επομένως τα οπερόνια είναι πολυκιστρονικά.
- Έχουν γενετική οδηγία να παράγουν πρωτεΐνες.
- Και οι δύο είναι λειτουργικές μονάδες κληρονομικότητας.
- Λειτουργούν κάτω από έναν προαγωγέα.
- Επιπλέον, μεταγράφουν και μεταφράζονται σε πρωτεΐνες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ οπερόν και σιστρόν;
Ένα οπερόνιο είναι ένα σύμπλεγμα πολλών γονιδίων που λειτουργεί κάτω από έναν υποκινητή και έναν χειριστή, αλλά το σιστρόνιο είναι ένας άλλος όρος που χρησιμοποιείται για να αναφέρεται σε ένα γονίδιο. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ οπερονίου και σιστρονίου. Επιπλέον, το οπερόνιο μεταγράφει σε πολυκιστρονικό mRNA ενώ το σιστρόνιο μεταγράφει σε μονοκιστρονικό mRNA. Έτσι, αυτή είναι μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ οπερονίου και σιστρονίου. Επιπλέον, το οπερόνιο παράγει πολλές πρωτεΐνες, ενώ το σιστρόνιο παράγει μία μόνο πρωτεΐνη.
Στο παρακάτω infographic παρατίθενται οι διαφορές μεταξύ οπερονίου και σιστρονίου σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Όπερον εναντίον Σίστρον
Ένα οπερόνιο είναι ένα σύμπλεγμα γονιδίων που ρυθμίζεται από έναν κοινό υποκινητή και χειριστή. Βρίσκονται σε βακτήρια και αρχαία. Από την άλλη πλευρά, το cistron είναι μια εναλλακτική ονομασία για ένα γονίδιο. Τα οπερόνια είναι πολυκιστρονικά. Δίνουν ένα πολυκιστρονικό mRNA που δίνει αρκετές πρωτεΐνες. Όμως, το σιστρόνιο δίνει μονοκιστρονικό mRNA, το οποίο μεταφράζεται σε μία μόνο πρωτεΐνη. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ οπερονίου και σιστρονίου.
