Klíčový rozdíl mezi operonem a cistronem je v tom, že operon je funkční jednotka DNA přítomná v prokaryotech a skládá se z několika genů, které jsou regulovány jedním promotorem a operátorem, zatímco cistron je termín používaný k označení genu, který je funkční jednotka dědičnosti, která kóduje protein.
Gen je funkční jednotka dědičnosti. Je to segment DNA, který se skládá z genetické informace za účelem syntézy proteinu. Prokaryota mají několik genů sdružených pod jedním promotorem a jedním operátorem. Je známý jako operon. Eukaryota mají jednotlivé geny fungující pod jedním promotorem. Cistron je další termín, který označuje gen.
Co je to operon?
Prokaryota (bakterie a archaea) mají primárně operony. Operon se skládá ze shluku genů pracujících pod společným promotorem a společným operátorem. Jelikož se operon skládá z více genů, po dokončení transkripce z něj vznikne polycistronní mRNA. Operon je regulován represory a induktory. Operony lze tedy klasifikovat hlavně jako indukovatelné operony a potlačitelné operony. Inducibilní Lac operon a represibilní Trp operon jsou dva hlavní operony studované u prokaryot. Ve skutečnosti je struktura operonu typicky studována s ohledem na lac operon.
Obrázek 01: An Operon
Operon lac se skládá z promotoru, operátoru a tří genů známých jako Lac Z, Lac Y a Lac A. Tyto tři geny kódují tři enzymy, které se podílejí na metabolismu laktózy u mikrobů. Lac Z kódy pro Beta-galaktosidázu, Lac Y kódy pro Beta – galaktosid permeázu a Lac A kódy pro Beta – galaktosid transacetylázu. Všechny tři enzymy pomáhají při degradaci a transportu laktózy. V přítomnosti laktózy se tvoří sloučenina allolaktosa; váže se na lac represor, což umožňuje pokračování akce RNA polymerázy a vede k transkripci genů. V nepřítomnosti laktózy je lac represor navázán na operátor, čímž blokuje aktivitu RNA polymerázy. V důsledku toho není syntetizována žádná mRNA. Lac operon tedy působí jako indukovatelný operon, kde operon je funkční, když je přítomen substrát laktóza.
Pro srovnání, trp operon je potlačitelný operon. Trp operon kóduje pět enzymů potřebných při syntéze tryptofanu, což je esenciální aminokyselina. Aktivita trp operonu je aktivní neustále. Při přebytku tryptofanu je operon inhibován. V té době funguje jako potlačitelný operon. To bude mít za následek inhibici produkce tryptofanu, dokud nebude dosaženo homeostatického stavu.
Co je to Cistron?
Cistron je další termín používaný k označení strukturálního genu. Cistron je část DNA, která nese genetické instrukce k vytvoření proteinu. Proto cistron kóduje protein. Cistron se přepisuje na mRNA a poté se překládá na protein. Tento dvoustupňový komplexní proces je známý jako genová exprese. Název „cistron“byl dán v rané bakteriální genetice, protože byl původně experimentálně definován jako genetická komplementační jednotka pomocí cis/trans testu. Termín cistron byl vytvořen Seymourem Benzerem.
Obrázek 02: Cistron
Prokaryotické operony jsou polycistronní. To znamená, že operon má několik cistronů nebo genů. Cistron má introny (nekódující sekvence) a exony (kódující sekvence). Počet intronů a počet exonů, stejně jako délka těchto sekvencí, se mezi geny liší. Proto mají geny různé velikosti. Kromě toho mají geny jedinečnou pozici na chromozomu.
Jaké jsou podobnosti mezi Operonem a Cistronem?
- Operon má shluk cistronů, takže operony jsou polycistronické.
- Mají genetické instrukce k tvorbě proteinů.
- Oba jsou funkční jednotky dědičnosti.
- Fungují pod jedním promotérem.
- Navíc přepisují a převádějí se na proteiny.
Jaký je rozdíl mezi Operon a Cistron?
Operon je shluk několika genů, které fungují pod jedním promotorem a jedním operátorem, ale cistron je jiný termín používaný pro označení genu. Toto je klíčový rozdíl mezi operonem a cistronem. Dále se operon přepisuje do polycistronní mRNA, zatímco cistron se přepisuje do monocistronní mRNA. Toto je další důležitý rozdíl mezi operonem a cistronem. Navíc operon produkuje několik proteinů, zatímco cistron produkuje jeden protein.
Níže uvedená infografika uvádí rozdíly mezi operonem a cistronem v tabulkové formě.
Shrnutí – Operon vs Cistron
Operon je shluk genů regulovaných společným promotorem a operátorem. Nacházejí se v bakteriích a archeích. Na druhou stranu cistron je alternativní název pro gen. Operony jsou polycistronické. Poskytují polycistronní mRNA, která poskytuje několik proteinů. Ale cistron poskytuje monocistronní mRNA, která se překládá do jediného proteinu. Toto shrnuje rozdíl mezi operonem a cistronem.
