Põhiline erinevus operoni ja tsistroni vahel seisneb selles, et operon on funktsionaalne DNA üksus, mis esineb prokarüootides ja koosneb mitmest geenist, mida reguleerib üks promootor ja operaator, samas kui tsistron on termin, mida kasutatakse geeni viitamiseks, mis on pärilikkuse funktsionaalne ühik, mis kodeerib valku.
Geen on pärilikkuse funktsionaalne üksus. See on DNA segment, mis koosneb geneetilisest teabest valgu sünteesimiseks. Prokarüootidel on mitu geeni, mis on koondunud ühe promootori ja ühe operaatori alla. Seda tuntakse operonina. Eukarüootidel on üksikud geenid, mis töötavad ühe promootori all. Tsistron on teine termin, mis viitab geenile.
Mis on operon?
Prokarüootidel (bakteritel ja arheidel) on peamiselt operonid. Operon koosneb geenide klastrist, mis töötavad ühise promootori ja ühise operaatori all. Kuna operon koosneb mitmest geenist, tekitab see pärast transkriptsiooni lõppemist polütsistroonilise mRNA. Operonit reguleerivad repressorid ja indutseerijad. Seega saab operoneid peamiselt liigitada indutseeritavateks operoniteks ja represseeritavateks operoniteks. Indutseeritav Lac operon ja represseeritav Trp operon on kaks peamist prokarüootides uuritud operonit. Tegelikult uuritakse operoni struktuuri tavaliselt lac operoni suhtes.
Joonis 01: Operon
Lac-operon koosneb promootorist, operaatorist ja kolmest geenist, mis on tuntud kui Lac Z, Lac Y ja Lac A. Need kolm geeni kodeerivad kolme ensüümi, mis osalevad mikroobide laktoosi metabolismis. Lac Z kodeerib beeta-galaktosidaasi, Lac Y kodeerib beeta-galaktosiidi permeaasi ja Lac A kodeerib beeta-galaktosiidi transatsetülaasi. Kõik kolm ensüümi aitavad kaasa laktoosi lagundamisele ja transportimisele. Laktoosi juuresolekul moodustub ühend allolaktoos; see seondub lac-repressoriga, võimaldades RNA polümeraasi toimel kulgeda ja tulemuseks on geenide transkriptsioon. Laktoosi puudumisel on laktoosi repressor seotud operaatoriga, blokeerides seeläbi RNA polümeraasi aktiivsuse. Selle tulemusena ei sünteesita mRNA-d. Seega toimib lac-operon indutseeritava operonina, kus operon toimib substraadi laktoosi olemasolul.
Võrdluseks on trp operon represseeritav operon. Trp operon kodeerib viit ensüümi, mis on vajalikud trüptofaani, mis on asendamatu aminohape, sünteesiks. Trp operoni tegevus on aktiivne kogu aeg. Kui trüptofaani on liiga palju, on operon inhibeeritud. Sel ajal töötab see represseeritava operonina. Selle tulemuseks on trüptofaani tootmise pärssimine kuni homöostaatilise seisundi saavutamiseni.
Mis on Cistron?
Cistron on teine termin, mida kasutatakse struktuurgeenile viitamiseks. Tsistron on DNA osa, mis kannab geneetilisi juhiseid valgu valmistamiseks. Seetõttu kodeerib tsistron valku. Tsistron transkribeerub mRNA-ks ja muundub seejärel valguks. Seda kaheastmelist keerukat protsessi nimetatakse geeniekspressiooniks. Nimetus "tsistron" anti varases bakterigeneetikas, kuna algselt määratleti see eksperimentaalselt geneetilise komplementatsiooniüksusena, kasutades cis/trans testi. Termini tsistron võttis kasutusele Seymour Benzer.
Joonis 02: Cistron
Prokarüootsed operonid on polütsistroonilised. See tähendab, et operonil on mitu tsistronit või geeni. Tsistronil on intronid (mittekodeerivad järjestused) ja eksonid (kodeerivad järjestused). Intronite ja eksonite arv, samuti nende järjestuste pikkus on geenide lõikes erinev. Seega on geenid erineva suurusega. Lisaks on geenidel kromosoomis ainulaadne asukoht.
Millised on Operoni ja Cistroni sarnasused?
- Operonil on tsistronite klaster, seega on operonid polütsistroonilised.
- Neil on valkude tootmiseks geneetilised juhised.
- Mõlemad on pärilikkuse funktsionaalsed üksused.
- Need toimivad ühe promootori all.
- Lisaks nad transkribeerivad ja muunduvad valkudeks.
Mis vahe on Operoni ja Cistroni vahel?
Operon on mitme geeni klaster, mis töötab ühe promootori ja ühe operaatori all, kuid tsistron on teine termin, mida kasutatakse geenile viitamiseks. Niisiis, see on peamine erinevus operoni ja tsistroni vahel. Lisaks transkribeerub operon polütsistrooniliseks mRNA-ks, samas kui tsistron transkribeerub monotsistrooniliseks mRNA-ks. Seega on see veel üks oluline erinevus operoni ja tsistroni vahel. Veelgi enam, operon toodab mitut valku, samas kui tsistron toodab ühte valku.
Allpool infograafikat on tabelina toodud erinevused operoni ja tsistroni vahel.
Kokkuvõte – Operon vs Cistron
Operon on geenide klaster, mida reguleerivad ühine promootor ja operaator. Neid leidub bakterites ja arhees. Teisest küljest on tsistron geeni alternatiivne nimi. Operonid on polütsistroonilised. Nad annavad polütsistroonilise mRNA, mis annab mitu valku. Kuid tsistron annab monotsistroonilise mRNA, mis muundub üheks valguks. Seega võtab see operoni ja tsistroni erinevuse kokku.
