Lac vs Trp Operon
Оперон - это особое выравнивание генов у прокариот. В одном опероне он выравнивает все гены, необходимые для определенной функции. Эта организация позволяет одному промоутеру активировать, деактивировать и регулировать все гены, участвующие в одной конкретной функции. Благодаря этой природе оперон называют функциональной единицей экспрессии прокариотического гена. Оперон Lac и оперон Trp - это два оперона, обнаруженные в бактериальном геноме E.coli и во многих других бактериях. Эти опероны контролируют различные функции. Оперон является функциональной единицей экспрессии прокариотических генов.
Лак Оперон
Lac оперон представляет собой группу генов, ответственных за транспорт и метаболизм лактозы у E.бактерии коли. Оперон имеет одну промоторную область и гены lac Z, lac Y, lac A и lac I. Оперон активируется в присутствии лактозы. lac Z, lac Y, lac A продуцируют ферменты бета-галактозидазы, лактозопермеазы и тиогалактозидтрансацетилазы.
Фермеаза позволяет лактозе поступать в клетку, а бета-галактозидаза гидролизует лактозу до глюкозы и галактозы. Трансацетилаза используется для функционализации субстратов. Если присутствует более предпочтительный субстрат или отсутствует лактоза, активируется lac I. При этом образуется белок, связывающий аллолактозу. В присутствии аллолктозы молекулы белка-репрессора связываются с молекулами аллолактозы. Это позволяет транскрипции продолжаться без помех. В отсутствие лактозы этот белок связывается с промоторной областью (контрольной единицей) lac-оперона, блокируя и останавливая транскрипцию гена. Когда это происходит, пермеаза лактозы или бета-галактозидаза не вырабатываются. Таким образом, катаболизм лактозы останавливается.
Trp Оперон
Оперон Trp также представляет собой кластер генов, контролируемых одним промотором. Этот оперон содержит все гены, необходимые для синтеза Trp. Триптофан, обычно сокращенно называемый Trp, представляет собой необычную аминокислоту. Оперон состоит из trp E, trp D, trp C, trp B и trp A, которые в совокупности кодируют триптофансинтетазу; фермент, производящий триптофан.
Оперон trp также содержит trp R, который при необходимости производит репрессор. В присутствии триптофана этот оперон остается деактивированным, поскольку репрессор меняет свою конформацию на активную форму и связывается с промоторной областью. В отсутствие триптофана белок-репрессор высвобождается из промоторной области или находится в неактивной конформации, которая не может связываться с промоторной областью, и тем самым инициируется транскрипция генов, в результате чего образуется триптофан. В отличие от оперона lac, этот оперон деактивируется в присутствии триптофана, этот механизм называют «механизмом отрицательной репрессивной обратной связи».
В чем разница между опероном Lac и опероном Trp?
• Оперон Lac участвует в катаболическом процессе сахара, а оперон Trp участвует в анаболическом процессе аминокислоты.
• Оперон Lac активируется в присутствии лактозы, но оперон Trp деактивируется в присутствии триптофана.
• Оперон Lac состоит из трех структурных генов и гена-репрессора, а оперон Trp состоит из пяти структурных генов и гена-репрессора.
• Оперон Lac не использует механизм «аттенюации», а оперон Trp использует механизм «аттенюации».
