Lac vs Trp Operon
Operón je špeciálne usporiadanie génov v prokaryotoch. V jednom operóne vyrovnáva všetky gény potrebné pre špecifickú funkciu. Táto organizácia umožňuje jednému promótoru aktivovať, deaktivovať a regulovať všetky gény zúčastňujúce sa na jednej konkrétnej funkcii. Vďaka tejto povahe sa operón nazýva funkčnou jednotkou prokaryotickej génovej expresie. Lac operón a Trp operón sú dva operóny nachádzajúce sa v bakteriálnom genóme E. coli a v mnohých ďalších baktériách. Tieto operóny ovládajú rôzne funkcie. Operón je funkčnou jednotkou prokaryotickej génovej expresie.
Lac Operon
Lac operón je zhluk génov zodpovedný za transport laktózy a metabolizmus v baktériách E. coli. Operón má jednu promótorovú oblasť a gény lac Z, lac Y, lac A a lac I. Operón je aktivovaný prítomnosťou laktózy. Lac Z, lac Y, lac A produkujú beta galaktozidázu, laktázovú permeázu a enzýmy tiogalaktozidovej transacetylázy..
Proteázový enzým umožňuje, aby do bunky vchádzal laktóza, a beta galaktozidáza hydrolyzuje laktózu na glukózu a galaktózu. Transacetyláza sa používa na funkcionalizáciu substrátov. Ak je prítomný výhodnejší substrát alebo chýba laktóza, aktivuje sa lak I. Takto sa získa proteín viažuci sa na allolaktózu. V prítomnosti allolktózy sa molekuly represorového proteínu viažu na molekuly alaktózy. To umožňuje, aby transkripcia pokračovala bez narušenia. V neprítomnosti laktózy sa tento proteín viaže na promótorovú oblasť (kontrolnú jednotku) lac operónu blokujúcu a zastavujúcu transkripciu génu. Ak k tomu dôjde, nevznikne žiadna laktóza-permeáza alebo beta-galaktozidáza. Preto je katabolizmus laktózy zastavený.
Trp Operon
Trp operón je tiež zhluk génov riadený jediným promótorom. Tento operón obsahuje všetky gény potrebné na syntézu Trp. Tryptofán sa bežne označuje ako Trp, čo je neobvyklá aminokyselina. Operón pozostáva z trp E, trp D, trp C, trp B a trp A, ktoré spoločne kódujú tryptofán syntetázu; enzým, ktorý produkuje tryptofán.
Operón trp tiež obsahuje trpR, ktorý v prípade potreby vytvára represor. V prítomnosti tryptofánu zostáva tento operón deaktivovaný, pretože represor mení svoju konformáciu na aktívnu formu a je viazaný na promótorovú oblasť. V neprítomnosti tryptofánu sa represorový proteín uvoľňuje z promótorovej oblasti alebo je v neaktívnej konformácii, ktorá sa nemôže viazať na promótorovú oblasť, a tým sa začína transkripcia génov, čím sa získa tryptofán. Na rozdiel od lac operónu je tento operón deaktivovaný v prítomnosti tryptofánu, tento mechanizmus sa označuje ako „mechanizmus negatívnej represívnej spätnej väzby".
Aký je rozdiel medzi Lac operónom a Trp operónom?
• Lac operón sa podieľa na katabolickom procese cukru, ale operón Trp sa podieľa na anabolickom procese aminokyseliny.
• Lac operón sa aktivuje v prítomnosti laktózy, ale Trp operón sa deaktivuje v prítomnosti tryptofánu.
• Lac operón sa skladá z troch štrukturálnych génov a represorového génu, ale Trp operón sa skladá z piatich štrukturálnych génov a represorového génu.
• Lac operón nepoužíva mechanizmus útlmu, ale Trp operón používa mechanizmus útlmu.