Was ist der Unterschied zwischen Operon und Regulon

Das Hauptunterschied zwischen Operon und Regulon ist das Die Gene eines Operons treten im Genom zusammenhängend auf, wohingegen die Gene eines Regulons an verschiedenen Stellen im Genom vorkommen. Darüber hinaus besteht ein Operon aus einer Reihe funktionell verwandter Gene, während ein Regulon aus mehreren Operonen bestehen kann. 

Operon und Regulon sind zwei Arten von Genclustern im prokaryotischen Genom. Ein gemeinsamer Regulationsmechanismus ist für die Regulierung jeder Art von Genclustern verantwortlich. 

Wichtige Bereiche 

1. Was ist ein Operon?
     - Definition, Art der Cluster, Bedeutung
2. Was ist ein Regulon?
     - Definition, Art der Cluster, Beispiele
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Operon und Regulon
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Operon und Regulon
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe 

Gencluster, Operon, prokaryotische Genomstruktur, regulatorische Mechanismen, Regulon

Was ist ein Operon? 

Ein Operon ist eine Gruppe von Genen, deren Expression koordiniert reguliert wird. Am bedeutendsten sind die Gene im Operon im Genom zusammenhängend. Daher führt die Transkription eines Operons zu einem einzelnen mRNA-Molekül, das polycistronisch ist. Dies bedeutet, dass alle Gene in einem Operon in ein einzelnes mRNA-Molekül transkribiert werden. Daher produziert die Translation dieser polycistronischen mRNA mehrere Proteine, die funktionell verwandt sind.  

Abbildung 1: Strukturelemente des Lac-Operons

Die Hauptbedeutung der Clusterung der funktionell verwandten Gene zu Operonen ist die Fähigkeit, diese Gengruppe unter einem einzigen Promotor gemeinsam zu regulieren. Deshalb werden sie gemeinsam transkribiert. Ein bestimmtes Operon besteht auch aus einem einzelnen Enhancer oder Repressor. So kann ein bestimmter Operon entweder induzierbar oder unterdrückbar sein. Das Lac Operon, das ein induzierbares Operon ist, und TrpOperon, ein repressibles Operon, sind solche viel erforschten Operonen im prokaryotischen Genom. 

Was ist ein Regulon? 

Ein Regulon ist eine Gruppe von Genen oder Operonen, die durch einen einzigen Regulierungsmechanismus reguliert werden. Der für diese Regulation verantwortliche Faktor ist ein Transkriptionsfaktor, bei dem es sich um ein regulatorisches Protein handelt. Hier kommen diese Operons oder Gene an verschiedenen Stellen im Genom vor. Jeder von ihnen enthält jedoch eine gemeinsame Bindungsstelle für regulatorische Elemente oder einen Promotor, was die gleichzeitige Regulierung der Genexpression unterstützt. Bezeichnenderweise sind alle Genprodukte dieser Operonen funktionell verwandt.  

Abbildung 2: Strukturelemente des Regulons für die SOS-Antwort

Die für die Arginin-Biosynthese in Prokaryoten verantwortlichen Gene bilden ein Regulon. Es besteht aus 9 Genen, die zu 2 Operonen und 3 Einzelgenen zusammengefasst sind. Jede der 5 Transkriptionseinheiten enthält individuelle Promotoren. Sie teilen jedoch einen gemeinsamen Operator, der ein Repressor ist. Ein weiteres Regulon in Prokaryoten, das für die SOS-Antwort verantwortlich ist, wird in Gegenwart eines DNA-Schadens exprimiert.  

EIN modulon bezieht sich auf eine Reihe von Regulonen, die in der Lage sind, als Reaktion auf Stress Veränderungen zu erzeugen. Da dies jedoch mehrere Regulone umfasst, werden bei der Regulierung der Reaktion mehrere Regulierungsmechanismen eingesetzt. Auf der anderen Seite, a Stimulon bezieht sich auf eine Reihe von Genen, die als Reaktion auf die spezifischen Umweltreize exprimiert werden. 

Ähnlichkeiten zwischen Operon und Regulon 

• Operon und Regulon sind zwei Arten von Genomstrukturen im prokaryotischen Genom. 
• Beide bestehen aus Genclustern, die durch einen einzigen Regulierungsmechanismus reguliert werden. Beide Systeme haben einen gemeinsamen Operator.  
• Beide produzieren auch funktionell verwandte Genprodukte.  

Unterschied zwischen Operon und Regulon 

Definition 

Operon bezieht sich auf eine Einheit von genetischem Material, die auf koordinierte Weise mittels eines Operators, eines Promotors und Strukturgenen funktioniert, die zusammen transkribiert werden, während ein Regulon sich auf eine Gruppe von Genen bezieht, die durch dasselbe regulatorische Molekül reguliert werden und möglicherweise nicht lokalisiert sind - zusammenhängend im Genom. Dies beinhaltet den Hauptunterschied zwischen Operon und Regulon.

Auftreten 

Wo sie auftauchen, werden Attribute zwischen Operon und Regulon unterschieden. Das ist; Die Operonen kommen im prokaryotischen Genom vor, während die Regulons sowohl im prokaryotischen als auch im eukaryotischen Genom vorkommen. 

Ort 

Wir können auch einen Unterschied zwischen Operon und Regulon basierend auf dem Ort feststellen. Die Gene eines Operons treten an einem bestimmten Ort des Genoms zusammenhängend auf, während die Gene eines Regulons an verschiedenen Orten im Genom vorkommen.  

Bedeutung 

Ein weiterer Unterschied zwischen Operon und Regulon besteht darin, dass ein Operon aus einem Satz funktional verwandter Gene besteht, während ein Regulon aus mehreren Operonen oder mehreren Genen bestehen kann. 

Verordnung 

Darüber hinaus wird ein Operon reguliert, während ein einzelner Transkriptionsfaktor ein Regulon reguliert.  

Promoter 

Ein Operon wird unter einem einzelnen Promotor reguliert, während jede Transkriptionseinheit eines Regulons einen einzelnen Promotor umfasst. Dies ist also ein weiterer Unterschied zwischen Operon und Regulon.

mRNA 

Darüber hinaus produziert ein Operon eine einzelne polycistronische mRNA durch Transkription, während jede Transkriptionseinheit eines Regulons separate mRNAs produziert, die entweder polycistronisch oder monocistronisch sein können. 

Beispiele 

Lac Operon und Trp Operon sind zwei Beispiele von Operonen, während einige der prokaryotischen Operonen Regulons sind, die für die Arginin-Biosynthese und die SOS-Antwort verantwortlich sind. 

Fazit 

Ein Operon ist ein Cluster von Genen, die unter einem einzigen Promotor reguliert werden. Diese Gene kommen zusammenhängend im Genom vor. Daher produziert es durch Transkription ein polycistronisches mRNA-Molekül. Auf der anderen Seite ist ein Regulon eine Gruppe von Operonen oder Genen. Hier befindet sich jede Transkriptionseinheit unter einem einzelnen Promotor und sie befinden sich an verschiedenen Stellen im Genom. Inzwischen sind alle Genprodukte eines Operons oder eines Regulons funktionell verwandt. Kurz gesagt, der Hauptunterschied zwischen Operon und Regulon ist der Ort im Genom und der Typ der Transkriptionseinheit.  

Referenz:

1. "Genregulation: Operonentheorie". Lumen-Mikrobiologie, Openstax | Lumnen Learning, hier erhältlich
2. Zhang, Han, et al. "Genomische Anordnung von Regulons in bakteriellen Genomen." PLOS ONE, Public Library of Science, 3. Januar 2012, hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. "Lac operon-2010-21-01" Von Lac_operon.png: G3proderivative Arbeit: Tereseik (Diskussion) - Lac_operon.png (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia  
2. "SOS-Antwort 2" Von Ragavi, Prathyusha - Erstellt auf eigenen (Public Domain) über Commons Wikimedia