Lac vs Trp Operon
Operon ir īpašs gēnu saskaņojums prokariotos. Vienā operonā tas saskaņo visus gēnus, kas nepieciešami konkrētai funkcijai. Šī organizācija ļauj vienam promotoram aktivizēt, deaktivizēt un regulēt visus gēnus, kas piedalās vienā konkrētā funkcijā. Šī rakstura dēļ operonu sauc par prokariotu gēnu ekspresijas funkcionālo vienību. Lac operons un Trp operons ir divi operoni, kas atrodami E.coli baktēriju genomā un daudzās citās baktērijās. Šie operoni kontrolē dažādas funkcijas. Operons ir prokariotu gēnu ekspresijas funkcionālā vienība.
Lac Operon
Lac operons ir gēnu kopa, kas ir atbildīga par laktozes transportēšanu un metabolismu E.coli baktērijas. Operonam ir viens promotora reģions un gēni lac Z, lac Y, lac A un lac I. Operonu aktivizē laktozes klātbūtne. Lac Z, lac Y, lac A ražo beta galaktozidāzi, laktozes permeāzi un tiogalaktozīda transacetilāzes enzīmus.
Enzīms Permease ļauj laktozei iekļūt šūnā, un beta galaktozidāze hidrolizē laktozi par glikozi un galaktozi. Transacetilāzi izmanto substrātu funkcionalizēšanai. Ja ir vēlamāks substrāts vai nav laktozes, lac I tiek aktivizēts. Tas ražo allolaktozi saistošu proteīnu. Allolktozes klātbūtnē represorproteīna molekulas saistās ar alolaktozes molekulām. Tas ļauj transkripcijai turpināties bez traucējumiem. Ja nav laktozes, šis proteīns saistās ar lac operona promotora reģionu (kontroles bloku), bloķējot un apturot gēnu transkripciju. Ja tas notiek, neveidojas laktozes permeāze vai beta galaktozidāze. Tāpēc laktozes katabolisms tiek apturēts.
Trp Operon
Trp operons ir arī gēnu kopa, ko kontrolē viens promotors. Šis operons satur visus Trp sintēzei nepieciešamos gēnus. Triptofāns, ko parasti saīsina kā Trp, ir neparasta aminoskābe. Operons sastāv no trp E, trp D, trp C, trp B un trp A, kas kopā kodē triptofāna sintetāzi; ferments, kas ražo triptofānu.
Trp operons satur arī trp R, kas vajadzības gadījumā rada represoru. Triptofāna klātbūtnē šis operons paliek deaktivizēts, jo represors maina savu konformāciju uz aktīvo formu un ir saistīts ar promotora reģionu. Ja triptofāna nav, represora proteīns tiek atbrīvots no promotora reģiona vai atrodas neaktīvā konformācijā, kas nevar saistīties ar promotora reģionu, un tādējādi tiek uzsākta gēnu transkripcija, veidojot triptofānu. Atšķirībā no lac operona šis operons tiek deaktivizēts triptofāna klātbūtnē, šis mehānisms tiek saukts par "negatīvās represīvās atgriezeniskās saites mehānismu".
Kāda ir atšķirība starp Lac operonu un Trp operonu?
• Lac operons ir iesaistīts cukura kataboliskajā procesā, bet Trp operons ir iesaistīts aminoskābes anaboliskajā procesā.
• Lac operons tiek aktivizēts laktozes klātbūtnē, bet Trp operons tiek deaktivizēts triptofāna klātbūtnē.
• Lac operons sastāv no trim strukturālajiem gēniem un represora gēna, bet Trp operons sastāv no pieciem strukturālajiem gēniem un represora gēna.
• Lac operons neizmanto “vājināšanas” mehānismu, bet Trp operons izmanto “vājināšanas” mehānismu.
