Peamine erinevus – korraldaja vs operaator
DNA järjestused peale geeni kodeeriva piirkonna on transkriptsiooniprotsessiga seotud erinevate funktsioonide täitmisel üliolulised. Transkriptsioon on ensüümi katalüüsitud protsess, mis transkribeerib või muudab DNA ahela sarnaseks mRNA ahelaks. Elu keskses dogmas on valkude sünteesi esimene faas DNA transkriptsioon mRNA-ks. Sellele järgneb translatsioon, mis muudab mRNA järjestuse aminohappejärjestuseks, mis moodustab oodatud valgu. Organismides leiduvate erinevate järjestuste hulgas mängivad transkriptsioonis suurt rolli promootorjärjestused ja operaatorjärjestused. Promootorid esinevad nii prokarüootides kui ka eukarüootides. Need asuvad transkriptsiooni alguskohast ülesvoolu ja on kohad, kus RNA polümeraasi ensüüm seondub. Operaatorid esinevad ainult prokarüootides. Need on kohad, kus reguleeriv molekul seondub operoniga. Peamine erinevus promootori ja operaatori vahel põhineb molekuli tüübil, mis seondub vastava DNA järjestusega. RNA polümeraas seondub promootoriga, samas kui operonisüsteemi regulatoorsed molekulid seonduvad operaatoriga.
Mis on edendaja?
Promootor on DNA järjestus, mis paikneb transkriptsiooni alguskohast ülesvoolu. Seda olulist DNA järjestust leidub nii eukarüootides kui ka prokarüootides; kuigi eukarüootsed promootorid võivad prokarüootsetest promootoritest erineda. Promootorid on DNA piirkonnad, millega RNA polümeraas seondub transkriptsiooniprotsessi käigus. See on peamine ensüüm, mis osaleb üheahelalise RNA (mRNA, tRNA, rRNA) tootmises DNA matriitsist. Sõltuv alt RNA tüübist on RNA polümeraas erinev. Promootorjärjestused on kogu genoomis väga konserveerunud piirkonnad. Seetõttu nimetatakse neid konsensuspiirkondadeks. Promootori toimemehhanism on eukarüootidel ja prokarüootidel erinev.
Eukarüootides nimetatakse promootorites leiduvat konserveerunud järjestust TATA kastiks, mis asub geeni -10 positsioonis. RNA polümeraasi seondumist TATA kasti soodustavad seonduvad transkriptsioonifaktorid. Need transkriptsioonifaktorid teevad promootorjärjestuses kinnitusmuudatusi ja suurendavad selle afiinsust RNA polümeraasiga seondumise suhtes. Seega koosneb transkriptsiooni initsiatsiooni käigus moodustunud eelinitsiatsioonikompleks kompleksist, mis on moodustatud 7 transkriptsioonifaktoriga ja promootorsaidiga. Kui see kompleks on moodustunud, seondub eukarüootne RNA polümeraas kergesti promootoriga ja käivitab transkriptsiooni.
Joonis 01: Promootor
Prokarüootides on mehhanism palju lihtsam, kuna need ei sisalda transkriptsioonifaktoreid. Selle asemel osaleb RNA polümeraasi sigmafaktor promootori äratundmises ja ensüümi kokkupanemises promootoril. Prokarüootides on kaks peamist konserveerunud promootori piirkonda, TATA kasti vastavat promootori järjestust tuntakse kui "Pribnow Box". Pribnow Box (positsioon -10) koosneb järjestusest TATAAT. Teist promootorjärjestust tuntakse -35 elemendina, kuna see asub positsioonis -35.
Mis on operaator?
Prokarüootse geeni struktuuris leidub operaator. See on DNA peamine piirkond, millega seonduvad operonisüsteemi regulatoorsed molekulid. Lac-operaator on operaatorjärjestus, mis esineb paljude prokarüootsete bakterite lac-operonis. Lac-operoni puhul seondub repressormolekul operaatorpiirkonnaga. See seondumine takistab RNA polümeraasil operaatorist allavoolu asuvate geenide transkribeerimist.
Joonis 02: Operoni operaator
Eukarüootidel ei ole operaatorpiirkondi. Selle asemel seonduvad nende transkriptsiooni reguleerimisega seotud transkriptsioonifaktorid promootori piirkondadega. Seega on operaatori põhiülesanne prokarüootides geeniekspressiooni reguleerimine.
Millised on promootori ja operaatori sarnasused?
- Nii promootor kui operaator koosnevad desoksüriboosi nukleiinhapetest (DNA).
- Nii promootori kui ka operaatori järjestused on transkriptsiooniprotsessis olulised.
Mis vahe on promootoril ja operaatoril?
Edendaja vs operaator |
|
| Promootorid on saidid, kus RNA polümeraas seondub, ja need asuvad geeni transkriptsiooni alguskohast ülesvoolu. | Operaatorid on kohad, kus reguleeriv molekul seondub operoni mudeliks. |
| Organismi tüüp | |
| Promootoreid leidub nii prokarüootides kui ka eukarüootides. | Operaatoreid leidub ainult prokarüootides. |
| Funktsioon | |
| Promootor hõlbustab RNA polümeraasi ja transkriptsioonifaktorite (ainult eukarüootides) seondumist geenide transkriptsiooni geeniga. Prokarüootides hõlbustab promootorpiirkond RNA polümeraasi sigmafaktori seondumist (prokarüootides). | Operaatorid reguleerivad geeniekspressiooni, hõlbustades regulatoorse molekuli seondumist operoniga. |
Kokkuvõte – korraldaja vs operaator
Promootor ja operaator on olulised DNA järjestused, mis osalevad transkriptsiooniprotsessis ja transkriptsiooni reguleerimises. Promootorjärjestusi leidub nii prokarüootides kui ka eukarüootides. Promootor on RNA polümeraasi seondumise koht. Need on väga konserveerunud piirkonnad, mida tuntakse konsensusjärjestustena. Tavalised promootorid on eukarüootide TATA kast ja Pribnowi kast ning prokarüootide -35 promootor. Operaatorid esinevad ainult prokarüootides, kus nad kontrollivad geeniekspressiooni, sidudes repressori ja pärssides allavoolu geenide transkriptsiooni (lac operoni kontseptsioon), või seonduvad aktivaatoriga ja kutsuvad esile transkriptsiooni (trp operoni kontseptsioon). See on erinevus promootori ja operaatori vahel.
