Lac vs. Trp Operon
Operon on erityinen geenijärjestys prokaryooteissa. Yhdessä operonissa se kohdistaa kaikki tietyn toiminnon kannalta tarpeelliset geenit. Tämä organisaatio antaa yhden promoottorin aktivoida, deaktivoida ja säädellä kaikkia geenejä, jotka osallistuvat yhteen tiettyyn funktioon. Tästä luonteesta johtuen operonia kutsutaan prokaryoottisen geeniekspression funktionaaliseksi yksiköksi. Lac-operoni ja Trp-operoni ovat kaksi operonia, joita löytyy E. colin bakteerin genomista ja monista muista bakteereista. Nämä operonit ohjaavat erilaisia toimintoja. Operon on prokaryoottisen geeniekspression funktionaalinen yksikkö.
Lac Operon
Lac-operoni on geeniklusteri, joka vastaa laktoosin kuljetuksesta ja aineenvaihdunnasta E. coli -bakteereissa. Operonilla on yksi promoottorialue ja geenit lac Z, lac Y, lac A ja lac I. Operoni aktivoidaan laktoosin läsnä ollessa. Lac Z, lac Y, lac A tuottavat beetagalaktosidaasia, laktoosipermeaasia ja tiogalaktosiditransasetylaasientsyymejä.
Permeaasientsyymi sallii laktoosin tulla soluun, ja beeta-galaktosidaasi hydrolysoi laktoosin glukoosiksi ja galaktoosiksi. Transaasetylaasia käytetään substraattien funktionalisointiin. Jos läsnä on edullisempi substraatti tai laktoosia ei ole, lac I aktivoituu. Tämä tuottaa allolaktoosia sitovan proteiinin. Allolktoosin läsnä ollessa repressoriproteiinimolekyylit sitoutuvat allolaktoosimolekyyleihin. Tämän avulla transkriptio voi jatkua häiritsemättä. Laktoosin poissa ollessa tämä proteiini sitoutuu lac-operonin estävän ja pysäyttävän geenitranskription promoottorialueeseen (kontrolliyksikkö). Kun näin tapahtuu, laktoosipermeaasia tai beeta-galaktosidaasia ei tuoteta. Siksi laktoosin katabolismi lopetetaan.
Trp Operon
Trp-operoni on myös geeniklusteri, jota säätelee yksi promoottori. Tämä operoni sisältää kaikki geenit, joita tarvitaan Trp-synteesiin. Tryptofaani, jota lyhennetään yleensä nimellä Trp, on epätavallinen aminohappo. Operoni koostuu trp E: stä, trp D: stä, trp C: stä ja trp A: sta, jotka koodaavat yhdessä tryptofaanisyntetaasia; entsyymi, joka tuottaa tryptofaania.
Trp-operoni sisältää myös trp R: n, joka tuottaa repressorin tarvittaessa. Tryptofaanin läsnä ollessa tämä operoni pysyy deaktivoituneena, koska repressori muuttaa konformaationsa aktiiviseen muotoon ja sitoutuu promoottorialueeseen. Tryptofaanin puuttuessa repressoriproteiini vapautuu promoottorialueelta tai on inaktiivisessa konformaatiossa, joka ei voi sitoutua promoottorialueeseen, ja siten geenien transkriptio aloitetaan tekemällä tryptofaania, seurauksena. Toisin kuin lac-operoni, tämä operoni deaktivoituu tryptofaanin läsnä ollessa, tähän mekanismiin viitataan nimellä “negatiivinen tukahduttava palautemekanismi”.
Mikä on ero Lac-operonin ja Trp-operonin välillä??
• Lac-operoni liittyy sokerin kataboliseen prosessiin, mutta Trp-operoni osallistuu aminohapon anaboliseen prosessiin..
• Lac-operoni aktivoituu laktoosin läsnä ollessa, mutta Trp-operoni deaktivoituu tryptofaanin läsnäollessa.
• Lac-operoni koostuu kolmesta rakennegeenistä ja repressorigeenistä, mutta Trp-operoni koostuu viidestä rakennegeenistä ja repressorigeenistä.
• Lac-operon ei käytä “vaimennus” -mekanismia, mutta Trp-operoni käyttää “vaimennus” -mekanismia.