Ключевая разница – промоутер и оператор
Последовательности ДНК, отличные от кодирующей области гена, жизненно важны для выполнения различных функций, связанных с процессом транскрипции. Транскрипция - это катализируемый ферментами процесс, который транскрибирует или превращает цепь ДНК в аналогичную ей цепь мРНК. В центральной догме жизни транскрипция ДНК в мРНК является первой фазой синтеза белка. За этим следует трансляция, которая преобразует последовательность мРНК в аминокислотную последовательность, из которой получается ожидаемый белок. Среди различных последовательностей, встречающихся в организмах, промоторные последовательности и операторные последовательности играют главную роль в транскрипции. Промоторы присутствуют как у прокариот, так и у эукариот. Они расположены перед сайтом начала транскрипции и являются сайтами, в которых связывается фермент РНК-полимераза. Операторы есть только у прокариот. Это сайты, в которых регуляторная молекула связывается с опероном. Ключевое различие между промотором и оператором основано на типе молекулы, которая связывается с соответствующей последовательностью ДНК. РНК-полимераза связывается с промотором, тогда как регуляторные молекулы оперонной системы связываются с оператором.
Кто такой промоутер?
Промотор представляет собой последовательность ДНК, расположенную перед сайтом начала транскрипции. Эта важная последовательность ДНК обнаружена как у эукариот, так и у прокариот; хотя эукариотические промоторы могут отличаться от прокариотических промоторов. Промоторы - это области ДНК, с которыми связывается РНК-полимераза в процессе транскрипции. Это основной фермент, участвующий в производстве одноцепочечной РНК (мРНК, тРНК, рРНК) из матрицы ДНК. В зависимости от типа РНК РНК-полимераза будет различаться. Промоторные последовательности представляют собой высококонсервативные области генома. Поэтому они известны как области консенсуса. Механизм действия промотора различается у эукариот и прокариот.
У эукариот консервативная последовательность, обнаруженная в промоторах, называется ТАТА-боксом, который расположен в положении -10 гена. Связывание РНК-полимеразы с ТАТА-боксом облегчается связывающими факторами транскрипции. Эти факторы транскрипции вносят подтверждающие изменения в промоторную последовательность и увеличивают ее сродство к связыванию РНК-полимеразы. Таким образом, преинициаторный комплекс, образующийся во время инициации транскрипции, состоит из комплекса, образованного с 7 транскрипционными факторами и промоторным сайтом. Как только этот комплекс сформирован, эукариотическая РНК-полимераза легко связывается с промотором и инициирует транскрипцию.
Рисунок 01: Промоутер
У прокариот механизм гораздо проще, так как они не содержат факторов транскрипции. Вместо этого сигма-фактор РНК-полимеразы участвует в распознавании промотора и в сборке фермента на промоторе. У прокариот есть две основные консервативные промоторные области, соответствующая промоторная последовательность ТАТА-боксу известна как «бокс Прибноу». Коробка Прибнова (позиция -10) состоит из последовательности ТАТААТ. Вторая промоторная последовательность известна как элемент -35, так как она расположена в положении -35.
Что такое Оператор?
Оператор находится в структуре прокариотического гена. Это основная область ДНК, с которой связываются регуляторные молекулы оперонной системы. Оператор lac представляет собой операторную последовательность, присутствующую в опероне lac многих прокариотических бактерий. В случае lac-оперона молекула-репрессор связывается с операторной областью. Это связывание предотвратит транскрипцию РНК-полимеразой генов, расположенных ниже оператора.
Рисунок 02: Оператор оперона
Эукариоты не обладают операторными областями. Вместо этого их транскрипционные факторы, участвующие в регуляции транскрипции, связываются с промоторными областями. Таким образом, основной функцией оператора у прокариот является регуляция экспрессии генов.
Каковы сходства между промоутером и оператором?
- И промотор, и оператор состоят из дезоксирибозных нуклеиновых кислот (ДНК).
- Последовательности промотора и оператора важны в процессе транскрипции.
В чем разница между промоутером и оператором?
Промоутер против Оператора |
|
| Промоторы - это сайты, в которых связывается РНК-полимераза, и они находятся перед сайтом начала транскрипции гена. | Операторы - это сайты, в которых регуляторная молекула связывается с моделью оперона. |
| Тип организма | |
| Промоторы встречаются как у прокариот, так и у эукариот. | Операторы есть только у прокариот. |
| Функция | |
| Promoter облегчает связывание РНК-полимеразы и факторов транскрипции (только у эукариот) с геном для транскрипции гена. У прокариот промоторная область способствует связыванию сигма-фактора РНК-полимеразы (у прокариот). | Операторы регулируют экспрессию генов, облегчая связывание регуляторной молекулы с опероном. |
Резюме – Промоутер против Оператора
Промотор и Оператор являются важными последовательностями ДНК, которые участвуют в процессе транскрипции и в регуляции транскрипции. Промоторные последовательности обнаружены как у прокариот, так и у эукариот. Промотор – это место связывания РНК-полимеразы. Это высококонсервативные области, известные как консенсусные последовательности. Бокс ТАТА эукариот, бокс Прибнова и промотор -35 прокариот являются обычными промоторами. Операторы присутствуют только у прокариот, где они контролируют экспрессию генов, связываясь с репрессором и ингибируя транскрипцию нижестоящих генов (концепция lac оперона), или связываются с активатором и индуцируют транскрипцию (концепция trp оперона). В этом разница между промоутером и оператором.
