Was ist der Unterschied zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen?

Das Hauptunterschied zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen ist, dass die Induzierbare Operons werden unter normalen Bedingungen ausgeschaltet, während die unterdrückbaren Operons unter normalen Bedingungen eingeschaltet werden. Darüber hinaus bewirkt die Bindung des Induktors an den aktiven Repressor induzierbarer Operons die Inaktivierung des Repressors und die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotorbereich, während die Bindung des Co-Repressors an den inaktiven Repressor der repressiblen Operons die Aktivierung des Inders bewirkt Repressor, der die Bindung der RNA-Polymerase an die Promotorregion verhindert.

Induzierbare und reprimierbare Operone sind zwei Arten von Operonen im prokaryotischen Genom. Ein Operon ist ein Cluster von funktional verwandten Genen, die unter einem gemeinsamen Promotor reguliert werden. Außerdem, lac Operon ist so ein induzierbares Operon trp Operon ist ein repressibles Operon.

Wichtige Bereiche

1. Was sind induzierbare Operons?
     - Definition, Eigenschaften, Beispiele
2. Was sind unterdrückbare Operons?
     - Definition, Eigenschaften, Beispiele
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Co-Repressor, Induktor, induzierbare Operone, prokaryotische Genstruktur, repressible Operone, Repressor

Was sind induzierbare Operons?

Induzierbare Operone sind eine Art von Operonen in Prokaryoten, die mit der Bindung eines als Induktor bezeichneten Effektormoleküls an die Repressor-Region des Operons aktiviert werden. Im Allgemeinen wird diese Art von Operonen ausgeschaltet gehalten, und die Aktivierung des Repressors erfolgt mit der Bindung des Induktors. Induzierbare Operons werden also in Gegenwart des Substrats aktiv.

Abbildung 1: Die Lac Operon

Das lac Das Operon von Prokaryoten ist so, dass ein induzierbares Operon in Gegenwart von Glukose ausgeschaltet bleibt. Dies geschieht durch das Binden der Repressor-Region an die Operator-Region des Operons. In Abwesenheit von Glucose dient die Allolactose, eine umgewandelte Form von Lactose, als Induktor, der an die Repressor-Region bindet. Durch diese Bindung wird auch die Konformation des Repressors geändert und vom Operator getrennt.
Darüber hinaus ermöglicht es die Bindung der RNA-Polymerase an die Promotorregion. Daher die lac Operon schaltet seine Transkription ein. Hier die lac Das Operon kodiert für die Enzyme, die für den Abbau von Laktose in Glukose und Galaktose erforderlich sind.

Was sind unterdrückbare Operons?

Repressible Operone sind die andere Art von Operonen in Prokaryoten, die sich durch die Bindung des als Co-Repressor bezeichneten Effektormoleküls an die Repressor-Region des Operons ausschalten. Repressible Operons bleiben eingeschaltet. Daher ist der Repressor unter normalen Bedingungen inaktiv. Die Bindung des Co-Repressors an den Repressor bewirkt die Aktivierung und die Bindung des Repressors an die Bedienerstelle des repressiblen Operons. Somit wird die Transkription dieser Art von Operonen deaktiviert.

Abbildung 2: Der Trp-Operon

Das trp Das Operon der Prokaryoten ist ein Beispiel für solche unterdrückbaren Operons, die normalerweise eingeschaltet bleiben. Die Genprodukte der trp Operon ist für die Biosynthese von Tryptophan verantwortlich, einer Aminosäure innerhalb der Zelle, die vom Chorismat ausgeht. Wenn die Zelle jedoch einen Überschuss aufweist, bindet Tryptophan an den inaktiven Repressor und aktiviert diesen. Der aktivierte Repressor bindet sich an den Bedienerbereich des trp Operon, wodurch die Bindung der RNA-Polymerase an die Promotorregion verhindert wird. Dies wiederum deaktiviert die Transkription des Operons. Das bedeutet; Das Endprodukt des unterdrückbaren Operons dient als Rückkopplungsinhibitor für die Transkription des Operons.

Ähnlichkeiten zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen

• Induzierbare und reprimierbare Operone sind zwei Arten von Operonen in der prokaryotischen Genstruktur.
• Beide enthalten im Genom zusammenhängend funktionell verwandte Gene.
• Auch die Regulierung der Gene in beiden Operonen unterliegt gemeinsamen regulatorischen Elementen.
• Darüber hinaus ist ihre differentielle Regulierung durch den Typ des Effektormoleküls festgelegt, das an den Repressor bindet. Bei Aktivierung bindet der Repressor an die Operatorregion des Promotors, wodurch die RNA-Polymerase an die Promotorregion gebunden wird.

Unterschied zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen

Definition

Induzierbare Operone beziehen sich auf das Gensystem, das eine koordinierte Gruppe von Enzymen codiert, die für katabolische Stoffwechselwege verantwortlich sind. Ein früher Metabolit auf dem Weg bewirkt eine Aktivierung durch Interaktion eines Repressors der Transkription. Im Gegensatz dazu beziehen sich repressible Operone auf das Gensystem, das für die Synthese einer koordinierten Gruppe von Enzymen verantwortlich ist, die für einen einzigen Syntheseweg verantwortlich sind. Die überschüssigen Mengen des Endprodukts des Weges führen zum Abbruch der Transkription. Dies erklärt daher den Hauptunterschied zwischen induzierbaren und repressiblen Operonen.

Effektormolekül

Ein weiterer Unterschied zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen besteht darin, dass sich der Induktor in induzierbaren Operonen an den Repressor bindet, während sich in unterdrückbaren Operonen der Co-Repressor an den Repressor bindet.

Repressor

Der Repressor der induzierbaren Operons ist unter normalen Bedingungen aktiv, während der Repressor der unterdrückbaren Operons unter normalen Bedingungen inaktiv ist. Es ist ein Hauptunterschied zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen. 

Auswirkungen auf die Transkription

Ein weiterer Unterschied zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen besteht darin, dass der Induktor die Transkription des induzierbaren Operons aktiviert, während der Co-Repressor die Transkription des unterdrückbaren Operons deaktiviert.

Art des Stoffwechselweges

Darüber hinaus verwenden die anabolen Bahnen die induzierbaren Operonen, während die katabolischen Bahnen die repressiblen Operonen einsetzen.

Bedeutung

Induzierbare Operone schalten sich nur in Gegenwart ihres Substrats ein, während das Endprodukt von unterdrückbaren Operonen als Rückkopplungsinhibitor des Operons dient. Es ist ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen.

Beispiele

Das lac Operon ist ein Beispiel für ein induzierbares Operon trp Operon ist ein Beispiel für einen unterdrückbaren Operon.

Fazit

Induzierbare Operons werden im Allgemeinen deaktiviert, indem ein Repressor an den Operatorbereich des Promotors gebunden wird. Die Bindung des Induktors, der ein früher Metabolit im Weg der Genprodukte des Operons ist, ist für die Inaktivierung des Repressors verantwortlich, die die Transkription des Operons ermöglicht. Andererseits sind repressible Operons im Allgemeinen eingeschaltet, und ihr Repressor bleibt inaktiv. Daher bleibt der Operatorbereich dieser Operons frei und ihre Transkription erfolgt unter normalen Bedingungen. Mit der Bindung des Co-Repressors, dem Endprodukt des Weges, wird der Repressor jedoch aktiv und bindet an den Operator-Bereich, wodurch die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor-Bereich verhindert wird. Der Hauptunterschied zwischen induzierbaren und unterdrückbaren Operonen ist daher die Art der Aktivität der Operonen.

Referenz:

1. "Prokaryotische Genregulation". Lumen | Grenzenlose Biologie, Lumen Candela, hier erhältlich

Bildhöflichkeit:

1. "Das lac-Operon: Ein Induktor-Operon" von OpenStax CNX (CC BY 3.0) über OpenStax-Collage
2. "Das trp-Operon: Ein Repressor-Operon" von OpenStax CNX (CC BY 3.0) über OpenStax-Collage