Unterschied zwischen Veranstalter und Betreiber

Hauptunterschied - Promoter gegen Operator
 

Andere DNA-Sequenzen als die kodierende Region eines Gens sind für die Ausführung verschiedener Funktionen in Bezug auf den Transkriptionsprozess von entscheidender Bedeutung. Transkription ist der enzymkatalysierte Prozess, der den DNA-Strang in seinen ähnlichen mRNA-Strang transkribiert oder umwandelt. Im zentralen Dogma des Lebens ist die Transkription von DNA in mRNA die erste Phase der Proteinsynthese. Darauf folgt die Translation, die die mRNA-Sequenz in eine Aminosäuresequenz umwandelt, die das erwartete Protein bildet. Unter den verschiedenen in Organismen gefundenen Sequenzen spielen Promotorsequenzen und Operatorsequenzen eine wichtige Rolle bei der Transkription. Promotoren sind sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten vertreten. Sie befinden sich stromaufwärts der Transkriptionsstartstelle und sind die Stellen, an denen das RNA-Polymeraseenzym bindet. Operatoren sind nur in Prokaryoten vorhanden. Dies sind die Stellen, an denen das regulatorische Molekül an ein Operon bindet. Das Hauptunterschied zwischen dem Promotor und dem Operator basiert auf der Art des Moleküls, das an die jeweilige DNA-Sequenz bindet. RNA-Polymerase bindet an den Promotor, während regulatorische Moleküle des Operonsystems an den Operator binden.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist ein Promoter?
3. Was ist ein Operator?
4. Ähnlichkeiten zwischen Veranstalter und Betreiber
5. Side-by-Side-Vergleich - Promoter / Operator in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist ein Promoter??

Ein Promotor ist eine DNA-Sequenz, die stromaufwärts der Transkriptionsstartstelle angeordnet ist. Diese wichtige DNA-Sequenz findet sich sowohl in Eukaryoten als auch in den Prokaryoten. obwohl die eukaryotischen Promotoren von den prokaryotischen Promotoren abweichen können. Promotoren sind die DNA-Regionen, an die RNA-Polymerase während des Transkriptionsprozesses bindet. Es ist das wichtigste Enzym, das an der Herstellung der einzelsträngigen RNA (mRNA, tRNA, rRNA) aus einer DNA-Matrize beteiligt ist. Je nach RNA-Typ unterscheidet sich die RNA-Polymerase. Die Promotorsequenzen sind im gesamten Genom stark konservierte Regionen. Daher sind sie als Konsensregionen bekannt. Der Wirkungsmechanismus des Promotors unterscheidet sich bei Eukaryoten und Prokaryoten.

In Eukaryoten wird die in den Promotoren gefundene konservierte Sequenz als TATA-Box bezeichnet, die sich an der -10-Position des Gens befindet. Die Bindung der RNA-Polymerase an die TATA-Box wird durch die bindenden Transkriptionsfaktoren erleichtert. Diese Transkriptionsfaktoren machen Bestätigungsänderungen in der Promotorsequenz und erhöhen deren Affinität für die Bindung der RNA-Polymerase. Somit besteht der Präinitiationskomplex, der während der Transkriptionsinitiierung gebildet wird, aus dem mit den 7 Transkriptionsfaktoren gebildeten Komplex und der Promotorstelle. Sobald dieser Komplex gebildet ist, bindet die eukaryotische RNA-Polymerase leicht an den Promotor und initiiert die Transkription.

Abbildung 01: Promoter

In Prokaryoten ist der Mechanismus viel einfacher, da sie keine Transkriptionsfaktoren enthalten. Stattdessen ist der Sigma-Faktor der RNA-Polymerase an der Erkennung des Promotors und am Aufbau des Enzyms auf dem Promoter beteiligt. Es gibt zwei hauptsächlich konservierte Promotorregionen in Prokaryoten, die entsprechende Promotorsequenz der TATA-Box wird als "Pribnow-Box" bezeichnet. Die Pribnow Box (Position -10) setzt sich aus der Sequenz TATAAT zusammen. Die zweite Promotorsequenz ist als -35-Element bekannt, da sie sich an der -35-Position befindet.

Was ist ein Operator??

Ein Operator befindet sich in der prokaryotischen Genstruktur. Es ist die Hauptregion der DNA, an die die regulatorischen Moleküle eines Operonsystems binden. Der lac-Operator ist die Operatorsequenz, die im lac-Operon vieler prokaryotischer Bakterien vorhanden ist. Im Falle des lac-Operons bindet das Repressormolekül an die Operatorregion. Diese Bindung verhindert, dass RNA-Polymerase die Gene stromabwärts des Operators transkribiert.

Abbildung 02: Operator eines Operons

Eukaryonten besitzen keine Betreiberregionen. Stattdessen binden ihre an der Regulation der Transkription beteiligten Transkriptionsfaktoren an die Promotorregionen. Daher besteht die Hauptfunktion des Operators in Prokaryoten darin, die Genexpression zu regulieren.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Promoter und Operator?

• Sowohl der Promotor als auch der Operator bestehen aus Desoxyribose-Nukleinsäuren (DNA)..
• Sowohl die Promotor- als auch die Operatorsequenzen sind für den Transkriptionsprozess wichtig.

Was ist der Unterschied zwischen Promoter und Operator?

Veranstalter gegen Betreiber
Promotoren sind die Stellen, an denen die RNA-Polymerase bindet, und sie liegen stromaufwärts der Transkriptionsstartstelle eines Gens.	Operatoren sind die Stellen, an denen das regulatorische Molekül in ein Operon-Modell bindet.
Art des Organismus
Promotoren finden sich sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten.	Operatoren sind nur in Prokaryoten zu finden.
Funktion
Der Promotor erleichtert die Bindung der RNA-Polymerase und der Transkriptionsfaktoren (nur in Eukaryoten) an das Gen für die Gentranskription. In Prokaryoten erleichtert die Promotorregion die Bindung von Sigma-Faktor von RNA-Polymerase (in Prokaryoten).	Operatoren regulieren die Genexpression, indem sie die Bindung des regulatorischen Moleküls an das Operon erleichtern.

Zusammenfassung - Promoter gegen Operator

Promotor und Operator sind wichtige DNA-Sequenzen, die am Transkriptionsprozess und an der Transkriptionsregulation beteiligt sind. Promotorsequenzen werden sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten gefunden. Der Promotor ist die Stelle für die Bindung von RNA-Polymerase. Sie sind stark konservierte Regionen, die als Konsensussequenzen bekannt sind. Die TATA-Box mit Eukaryoten und die Pribnow-Box und der -35-Promotor von Prokaryoten sind die üblichen Promotoren. Operatoren sind nur in Prokaryoten vorhanden, wo sie die Genexpression steuern, indem sie den Repressor binden und die Transkription der Downstream-Gene hemmen (lac-Operon-Konzept) oder an den Aktivator binden und die Transkription induzieren (Trp-Operon-Konzept). Dies ist der Unterschied zwischen Veranstalter und Betreiber.

Referenz:

1. "BioCoach-Aktivität". Pearson - der Biologie-Ort, Hier verfügbar 
2. "Promotoren". Addgene, Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1.'Figur 16 02 02'By CNX OpenStax , (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia
2.'Lac-operon'By Barbarossa in der Wikipedia auf Niederländisch, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia