Differenza chiave: operone inducibile vs repressibile
Un operone è un'unità funzionante del DNA genomico contenente un cluster di geni sotto il controllo di un singolo promotore. La regolazione genica si ottiene tramite il controllo di un operone mediante induzione o repressione. Gli operatori sono di due tipi: operoni inducibili e operoni reprimibili. L'operone inducibile è un tipo di operone che viene attivato da una sostanza chimica del substrato, cioè un induttore. In un operone reprimibile, la regolazione viene eseguita da una sostanza chimica nota come co-repressore che normalmente è il prodotto finale di quella particolare via metabolica. Questa è la differenza chiave tra operoni inducibili e reprimibili.
CONTENUTI
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cosa sono gli operatori
3. Cosa sono gli operatori inducibili
4. Cosa sono gli operatori reprimibili
5. Somiglianze tra operone inducibile e reprimibile
6. Confronto affiancato - Operone inducibile e reprimibile in forma tabulare
7. Riepilogo
Cosa sono gli operoni?
L'operone è un cluster di geni strutturali che è espresso o controllato da un singolo promotore ed è considerato come l'unità funzionale del DNA genomico. Ci sono tre componenti in un operone. Sono promotori, operatori e geni. I codici genetici dei geni vengono convertiti in sequenze di mRNA mediante il processo chiamato trascrizione. Un operone produce una singola unità di sequenze di mRNA, che vengono successivamente tradotte in proteine separate, principalmente enzimi coinvolti nelle vie metaboliche. Inizialmente, gli operoni furono scoperti nei procarioti, ma in seguito furono trovati anche negli eucarioti. Gli operoni procarioti ed eucariotici portano alla genesi rispettivamente di mRNA policistronici e mRNA monocistronici. Gli operoni possono anche essere trovati sui batteriofagi (batteri che infettano i virus).
Cosa sono gli operatori inducibili?
Un operone inducibile è un sistema genico che codifica una quantità equivalente di enzimi associati a una via catabolica. È inducibile quando un metabolita / substrato in questa via attiva la trascrizione dei geni che codificano i particolari enzimi. Questa attivazione può essere causata da un repressore quando è inattivato o cooperato. Un operone inducibile viene attivato da un induttore. Un operone inducibile è costituito da componenti quali geni strutturali, gene operatore, gene promotore, gene regolatore, repressore e induttore. Gli operoni inducibili sono costituiti da uno o più geni strutturali. L'operone lac è il miglior esempio di operone inducibile.
Figura 01: operone inducibile - Lac Operon
Contiene tre geni strutturali; Z, Y e A che trascrivono un mRNA e traducono l'mRNA in tre enzimi rispettivamente galattosidasi, lattosio permeasi e transacetilasi. Il gene operatore è situato adiacente ai geni strutturali mentre ne controlla il funzionamento.
Cosa sono gli operatori reprimibili?
L'operone reprimibile è regolato in presenza di una sostanza chimica nota come co-repressore. Un co-repressore è sempre un prodotto finale di una via metabolica. In presenza di un co-repressore, si dice che l'operone sia spento. L'operone del triptofano (operone trp) è un esempio di operone reprimibile. Geni strutturali, gene regolatore, gene operatore, gene promotore e co-repressore sono inclusi nell'operone trp. L'operone trp è costituito da cinque geni strutturali che trascrivono gli mRNA che in seguito vengono tradotti e codificati per proteine che funzionano come enzimi.
Figura 02: Operone repressore - Operone triptofano
I geni strutturali sono regolati da geni operatori specifici presenti come parte dell'operone trp. Il co-repressore viene prodotto come prodotto finale attraverso una via metabolica che avviene all'interno della cellula o può entrare nella cellula dall'esterno. La concentrazione del co-repressore è direttamente proporzionale alla regolazione della trascrizione all'interno della cellula. Con l'incremento della concentrazione del co-repressore, si forma il complesso apo-repressore e co-repressore. L'apo repressore è una proteina ed è codificato dal gene regolatore presente nell'operone. Questo complesso si lega alla regione dell'operatore e interrompe la trascrizione dei geni strutturali. Durante bassi livelli di concentrazioni di co-repressore, viene impedita l'unione di apo-repressore e gene dell'operatore. Ciò consente la continuazione della formazione del co-repressore. Il complesso apo-repressore e co-repressore si combina con il gene operatore e disattiva l'espressione genica. Ciò impedisce il processo di trascrizione e quindi arresta la sintesi degli enzimi.
Quali sono le somiglianze tra operone inducibile e reprimibile?
- Gli operoni inducibili e reprimibili contengono geni strutturali con funzioni simili e sono controllati da un singolo promotore.
- Entrambi i tipi di operoni sono costituiti da un sistema di regolazione del controllo negativo controllato da un repressore.
- Il repressore è codificato dai geni regolatori presenti nei due operoni e, una volta che il repressore è attaccato all'operatore, impedisce la trascrizione.
Qual è la differenza tra operone inducibile e reprimibile?
Articolo diff. Al centro prima della tabella
Operone inducibile vs reprimibile |
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| Negli operoni inducibili, i geni vengono tenuti spenti fino a quando un metabolita specifico non attiva il repressore. | Negli operoni reprimibili, i geni vengono mantenuti attivi finché il repressore non viene attivato da uno specifico metabolita. |
| Passaggio metabolico | |
| Gli operoni inducibili funzionano nelle vie cataboliche. | Gli operoni reprimibili funzionano nelle vie anaboliche. |
| Sintesi enzimatica | |
| I nutrienti utilizzati nel percorso attivano la sintesi enzimatica. | La produzione è interrotta dai prodotti finali del percorso che reprimono la sintesi enzimatica. |
| Esempi | |
| Lac operon è un operone inducibile. | L'operone Trp è un operone reprimibile. |
Riepilogo: operone inducibile vs repressibile
Un operone è un cluster di geni controllato da un singolo promotore. Sono due tipi di operoni in base alle funzioni che svolgono. Sono operoni inducibili e operoni reprimibili. L'operone inducibile è regolato da un substrato presente nella via metabolica mentre l'operone reprimibile è regolato dalla presenza di un prodotto finale metabolico noto come co-repressore. Questa è la principale differenza tra operone inducibile e repressore.
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