Lac vs Trp Operon
Operon on prokarüootides spetsiaalne geenijoondus. Ühes operonis joondab see kõik konkreetse funktsiooni jaoks vajalikud geenid. See organisatsioon võimaldab ühel promootoril aktiveerida, deaktiveerida ja reguleerida kõiki ühes kindlas funktsioonis osalevaid geene. Selle olemuse tõttu nimetatakse operoni prokarüootse geeniekspressiooni funktsionaalseks üksuseks. Lac operon ja Trp operon on kaks operonit, mida leidub E.coli bakteri genoomis ja paljudes teistes bakterites. Need operonid juhivad erinevaid funktsioone. Operon on prokarüootsete geenide ekspressiooni funktsionaalne üksus.
Lac Operon
Lac operon on geenide klaster, mis vastutab laktoosi transpordi ja metabolismi eest E.coli bakterid. Operonil on üks promootorpiirkond ja geenid lac Z, lac Y, lac A ja lac I. Operon aktiveeritakse laktoosi juuresolekul. Lac Z, lac Y, lac A toodavad beeta-galaktosidaasi, laktoosi permeaasi ja tiogalaktosiidi transatsetülaasi ensüüme.
Ensüüm Permease laseb laktoosil rakku siseneda ja beeta-galaktosidaas hüdrolüüsib laktoosi glükoosiks ja galaktoosiks. Transatsetülaasi kasutatakse substraatide funktsionaliseerimiseks. Kui eelistatavam substraat on olemas või laktoos puudub, aktiveerub lac I. See toodab allolaktoosi siduvat valku. Allolktoosi juuresolekul seostuvad repressorvalgu molekulid allolaktoosi molekulidega. See võimaldab transkriptsiooni häirimata jätkata. Laktoosi puudumisel seondub see valk lac-operoni promootorpiirkonnaga (kontrollüksusega), blokeerides ja peatades geeni transkriptsiooni. Kui see juhtub, ei teki laktoosi permeaasi ega beeta-galaktosidaasi. Seetõttu laktoosi katabolism peatub.
Trp Operon
Trp operon on ka geenide klaster, mida juhib üks promootor. See operon sisaldab kõiki Trp sünteesiks vajalikke geene. Trüptofaan, mida tavaliselt lühendatakse kui Trp, on ebatavaline aminohape. Operon koosneb trp E-st, trp D-st, trp C-st, trp B-st ja trp A-st, mis ühiselt kodeerivad trüptofaani süntetaasi; ensüüm, mis toodab trüptofaani.
Trp operon sisaldab ka trp R-i, mis toodab vajadusel repressori. Trüptofaani juuresolekul jääb see operon deaktiveerituks, kuna repressor muudab oma konformatsiooni aktiivseks vormiks ja on seotud promootori piirkonnaga. Trüptofaani puudumisel vabaneb repressorvalk promootorpiirkonnast või on inaktiivses konformatsioonis, mis ei saa seostuda promootorpiirkonnaga, ning seeläbi käivitatakse geenide transkriptsioon, mille tulemusena tekib trüptofaan. Erinev alt lac-operonist deaktiveeritakse see operon trüptofaani juuresolekul, seda mehhanismi nimetatakse "negatiivse repressiivse tagasiside mehhanismiks".
Mis vahe on Lac operoni ja Trp operoni vahel?
• Lac operon osaleb suhkru kataboolses protsessis, kuid Trp operon osaleb aminohappe anaboolses protsessis.
• Lac operon aktiveerub laktoosi juuresolekul, kuid Trp operon desaktiveerub trüptofaani juuresolekul.
• Lac operon koosneb kolmest struktuurgeenist ja repressorgeenist, kuid Trp operon koosneb viiest struktuurgeenist ja repressorgeenist.
• Lac operon ei kasuta "nõrgestusmehhanismi", kuid Trp operon kasutab "summutusmehhanismi".
