Lac εναντίον Trp Operon
Το οπερόνιο είναι μια ειδική ευθυγράμμιση γονιδίων σε προκαρυώτες. Σε ένα οπερόνιο, ευθυγραμμίζει όλα τα γονίδια που χρειάζονται για μια συγκεκριμένη λειτουργία. Αυτή η οργάνωση επιτρέπει σε έναν μόνο προαγωγέα να ενεργοποιεί, να απενεργοποιεί και να ρυθμίζει όλα τα γονίδια που συμμετέχουν σε μια συγκεκριμένη λειτουργία. Λόγω αυτής της φύσης, το οπερόνιο ονομάζεται λειτουργική μονάδα έκφρασης προκαρυωτικών γονιδίων. Το οπερόνιο Lac και το οπερόνιο Trp είναι δύο οπερόνια που βρίσκονται στο βακτηριακό γονιδίωμα του E.coli και σε πολλά άλλα βακτήρια. Αυτά τα οπερόνια ελέγχουν διαφορετικές λειτουργίες. Το οπερόνιο είναι η λειτουργική μονάδα έκφρασης προκαρυωτικών γονιδίων.
Lac Operan
Το οπερόνιο Lac είναι το σύμπλεγμα γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά και το μεταβολισμό της λακτόζης στο E.βακτήρια coli. Το οπερόνιο έχει μία περιοχή προαγωγέα και γονίδια lac Z, lac Y, lac A και lac I. Το οπερόνιο ενεργοποιείται από την παρουσία λακτόζης. Τα lac Z, lac Y, lac A παράγουν ένζυμα βήτα γαλακτοσιδάση, περμεάση λακτόζης και τρανσακετυλάση θειογαλακτοσίδη.
Το ένζυμο περμεάση επιτρέπει στη λακτόζη να εισέλθει στο κύτταρο και η βήτα γαλακτοσιδάση υδρολύει τη λακτόζη σε γλυκόζη και γαλακτόζη. Η τρανσακετυλάση χρησιμοποιείται για τη λειτουργικότητα των υποστρωμάτων. Εάν υπάρχει ένα πιο προτιμώμενο υπόστρωμα ή απουσιάζει η λακτόζη, ενεργοποιείται το lac I. Αυτό παράγει μια πρωτεΐνη που δεσμεύει αλλολακτόζη. Παρουσία αλλολκτόζης, τα μόρια κατασταλτικής πρωτεΐνης συνδέονται με μόρια αλλολακτόζης. Αυτό επιτρέπει τη συνέχιση της μεταγραφής χωρίς να ενοχλείται. Απουσία λακτόζης, αυτή η πρωτεΐνη δεσμεύεται στην περιοχή προαγωγέα (μονάδα ελέγχου) του οπερονίου lac που αναστέλλει και σταματά τη μεταγραφή του γονιδίου. Όταν συμβεί αυτό, δεν παράγεται περμεάση λακτόζης ή βήτα γαλακτοσιδάση. Επομένως, ο καταβολισμός της λακτόζης διακόπτεται.
Trp Operaon
Το Οπερόνιο Trp είναι επίσης ένα σύμπλεγμα γονιδίων που ελέγχεται από έναν μόνο υποκινητή. Αυτό το οπερόνιο περιέχει όλα τα γονίδια που απαιτούνται για τη σύνθεση Trp. Η τρυπτοφάνη που συνήθως συντομεύεται ως Trp είναι ένα ασυνήθιστο αμινοξύ. Το οπερόνιο αποτελείται από trp E, trp D, trp C, trp B και trp A, τα οποία κωδικοποιούν συλλογικά τη συνθετάση τρυπτοφάνης. το ένζυμο που παράγει τρυπτοφάνη.
Το οπερόνιο trp περιέχει επίσης trp R που παράγει έναν καταστολέα όταν χρειάζεται. Παρουσία τρυπτοφάνης αυτό το οπερόνιο παραμένει απενεργοποιημένο επειδή ο καταστολέας αλλάζει τη διαμόρφωσή του σε ενεργή μορφή και συνδέεται με την περιοχή του προαγωγέα. Απουσία τρυπτοφάνης, η πρωτεΐνη καταστολέα απελευθερώνεται από την περιοχή του προαγωγέα ή βρίσκεται στην ανενεργή διαμόρφωση, η οποία δεν μπορεί να συνδεθεί με την περιοχή προαγωγέα, και ως εκ τούτου ξεκινά η μεταγραφή των γονιδίων δημιουργώντας τρυπτοφάνη, ως αποτέλεσμα. Σε αντίθεση με το οπερόνιο lac, αυτό το οπερόνιο απενεργοποιείται παρουσία τρυπτοφάνης, αυτός ο μηχανισμός αναφέρεται ως «μηχανισμός αρνητικής κατασταλτικής ανάδρασης».
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του οπερονίου Lac και του οπερονίου Trp;
• Το οπερόνιο Lac εμπλέκεται στην καταβολική διαδικασία ενός σακχάρου, αλλά το οπερόνιο Trp εμπλέκεται στην αναβολική διαδικασία ενός αμινοξέος.
• Το οπερόνιο Lac ενεργοποιείται παρουσία λακτόζης, αλλά το οπερόνιο Trp απενεργοποιείται παρουσία τρυπτοφάνης.
• Το οπερόνιο Lac αποτελείται από τρία δομικά γονίδια και ένα γονίδιο καταστολέα, αλλά το οπερόνιο Trp αποτελείται από πέντε δομικά γονίδια και ένα γονίδιο καταστολέα.
• Το οπερόνιο Lac δεν χρησιμοποιεί μηχανισμό "εξασθένησης", αλλά το οπερόνιο Trp χρησιμοποιεί μηχανισμό "εξασθένησης".
