Wat is het verschil tussen induceerbare en repressieve operons

De grootste verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operons is dat het induceerbare operons worden onder normale omstandigheden uitgeschakeld terwijl de onderdrukbare operons onder normale omstandigheden worden ingeschakeld. Verder veroorzaakt de binding van de inductor aan de actieve repressor van induceerbare operons de inactivatie van de repressor en de binding van RNA-polymerase aan het promotergebied, terwijl binding van de co-repressor aan de inactieve repressor van de onderdrukbare operons de activering van de promoter veroorzaakt. repressor, die de binding van het RNA-polymerase aan het promotergebied voorkomt.

Induceerbare en onderdrukbare operons zijn twee soorten operons in het prokaryotische genoom. Een operon is een cluster van functioneel gerelateerde genen gereguleerd onder een gemeenschappelijke promotor. Bovendien, lak operon is zo'n induceerbaar operon terwijl trp operon is een onderdrukkend operon.

Key Areas Covered

1. Wat zijn induceerbare operons
     - Definitie, kenmerken, voorbeelden
2. Wat zijn Repressible Operons
     - Definitie, kenmerken, voorbeelden
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen induceerbare en repressieve operons
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen induceerbare en repressieve operons
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen

Co-repressor, inducer, induceerbare operons, Prokaryote genstructuur, repressieve operons, repressor

Wat zijn induceerbare operons

Induceerbare operons zijn een type van operons in prokaryoten, die aangaan met de binding van een effectormolecuul dat de inductor wordt genoemd naar het repressorgebied van de operon. Over het algemeen worden dit type operons uitgezet en de activering van de repressor gebeurt met de binding van de inductor. Vandaar dat induceerbare operons actief worden in de aanwezigheid van het substraat.

Figuur 1: De lak operon

De lak operon van prokaryoten is zodanig dat een induceerbare operon in aanwezigheid van glucose werd uitgeschakeld. Het vindt plaats door de binding van het repressorgebied aan het operatiegebied van de operon. Bij afwezigheid van glucose dient de allolactose, een omgezette vorm van een lactose, echter als de inductor, die zich bindt aan het repressorgebied. Ook verandert deze binding de conformatie van de repressor, waardoor deze van de operator wordt losgemaakt.
Verder maakt het de binding van het RNA-polymerase aan het promotergebied mogelijk. Vandaar dat de lak operon zet de transcriptie aan. Hier de lak operon codeert voor de enzymen die nodig zijn voor de afbraak van lactose in glucose en galactose.

Wat zijn Repressible Operons

Repressibele operons zijn het andere type operons in prokaryoten, die uitgaan met de binding van het effectormolecuul, de co-repressor genoemd, naar het repressorgebied van de operon. Repressibele operons worden aangezet. Daarom is de repressor onder normale omstandigheden inactief. De binding van de co-repressor aan de repressor veroorzaakt de activering en de binding van de repressor met de operatorplaats van de onderdrukbare operon. Dit resulteert dus in de uitschakeling van de transcriptie van dit type operons.

Figuur 2: De Trp Operon

De trp operon van prokaryoten is een voorbeeld van dergelijke onderdrukbare operons die gewoonlijk worden aangezet. De genproducten van de trp operon is verantwoordelijk voor de biosynthese van tryptofaan, een aminozuur in de cel uitgaande van chorismaat. Als de cel echter een te grote hoeveelheid bevat, bindt tryptofaan zich aan de inactieve repressor en activeert deze. De geactiveerde repressor bindt zich aan het operatorgebied van de trp operon, waardoor de binding van het RNA-polymerase aan het promotergebied wordt voorkomen. Dit zal op zijn beurt de transcriptie van de operon uitschakelen. Dat betekent; het eindproduct van het onderdrukbare operon dient als de feedbackremmer voor de transcriptie van het operon.

Overeenkomsten tussen induceerbare en onderdrukbare operons

• Induceerbare en onderdrukbare operons zijn twee soorten operons in de prokaryote genstructuur.
• Beide bevatten functioneel gerelateerde genen op een aansluitende manier in het genoom.
• Ook zijn de regulatie van de genen in beide operons onder gemeenschappelijke regulatorische elementen.
• Verder is hun differentiële regulatie door het type effectormolecuul, dat zich bindt aan de repressor. Indien geactiveerd, bindt de repressor aan het operatorgebied van de promotor, waardoor het RNA-polymerase aan het promotergebied bindt.

Verschil tussen induceerbare en repressieve operons

Definitie

Induceerbare operons verwijzen naar het gensysteem dat codeert voor een gecoördineerde groep van enzymen die verantwoordelijk zijn voor katabolische routes. Een vroege metaboliet in de route veroorzaakt activering door interactie van een repressor van de transcriptie. In tegenstelling hiermee verwijzen repressibele operons naar het gensysteem dat verantwoordelijk is voor de synthese van een gecoördineerde groep van enzymen die verantwoordelijk zijn in een enkele synthetische route. De overmatige hoeveelheden van het eindproduct van de route leidt tot stopzetting van transcriptie. Dit verklaart dus het belangrijkste verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operons.

Effector Molecule

Een ander verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operons is dat, in induceerbare operons, inductor bindt aan de repressor terwijl in onderdrukbare operons, co-repressor aan de repressor bindt.

repressor

De repressor van de induceerbare operons is actief onder normale omstandigheden, terwijl de repressor van de onderdrukbare operons onder normale omstandigheden inactief is. Het is een groot verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operons. 

Effect op transcriptie

Een ander verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operons is dat de inductor de transcriptie van het induceerbare operon activeert terwijl de co-repressor de transcriptie van het onderdrukbare operon uitschakelt.

Type metabole route

Bovendien maken de anabole routes gebruik van de induceerbare operons, terwijl de katabolische routes de onderdrukbare operons gebruiken..

Belang

Induceerbare operons worden alleen ingeschakeld in de aanwezigheid van hun substraat, terwijl het eindproduct van repressibele operons dient als een feedbackremmer van de operon. Het is een ander belangrijk verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operons.

Voorbeelden

De lak operon is een voorbeeld van een induceerbare operon terwijl de trp operon is een voorbeeld van een onderdrukbare operon.

Conclusie

Induceerbare operons worden in het algemeen uitgeschakeld door een repressor aan het operatorgebied van de promotor te binden. De binding van de inductor, die een vroege metaboliet is in de route van de genproducten van de operon, is verantwoordelijk voor de inactivatie van de repressor, waardoor de transcriptie van de operon mogelijk wordt. Aan de andere kant worden repressibele operons meestal ingeschakeld en blijft hun repressor inactief. Daarom blijft het operatorgebied van deze operons vrij en vindt hun transcriptie plaats onder normale omstandigheden. Maar met de binding van de co-repressor, die het eindproduct van de route is, wordt de repressor actief en bindt aan de operatorregio, waardoor de binding van de RNA-polymerase aan de promotorregio wordt voorkomen. Daarom is het belangrijkste verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operons het type activiteit van de operons.

Referentie:

1. "Prokaryote genregulatie." Lumen | Grenzeloze biologie, Lumen Candela, hier beschikbaar

Afbeelding met dank aan:

1. "The lac Operon: An Inducer Operon" door OpenStax CNX (CC BY 3.0) via OpenStax Collage
2. "The trp Operon: A Repressor Operon" door OpenStax CNX (CC BY 3.0) via OpenStax Collage