Klíčový rozdíl – Pořadatel vs. Provozovatel
Sekvence DNA jiné než kódující oblast genu jsou životně důležité při provádění různých funkcí ve vztahu k procesu transkripce. Transkripce je enzymově katalyzovaný proces, který přepisuje nebo převádí řetězec DNA na podobný řetězec mRNA. V centrálním dogmatu života je transkripce DNA na mRNA první fází syntézy proteinů. Následuje translace, která převede sekvenci mRNA na aminokyselinovou sekvenci, která tvoří očekávaný protein. Mezi různými sekvencemi nalezenými v organismech hrají hlavní roli v transkripci promotorové sekvence a operátorové sekvence. Promotory jsou přítomny jak v prokaryotech, tak v eukaryotech. Jsou umístěny proti směru transkripce od místa začátku transkripce a jsou to místa, na která se váže enzym RNA polymeráza. Operátoři jsou přítomni pouze u prokaryot. Jsou to místa, ve kterých se regulační molekula váže na operon. Klíčový rozdíl mezi promotorem a operátorem je založen na typu molekuly, která se váže na příslušnou sekvenci DNA. RNA polymeráza se váže na promotor, zatímco regulační molekuly operonového systému se vážou na operátor.
Co je to pořadatel?
Promotor je sekvence DNA umístěná proti směru transkripce od místa začátku transkripce. Tato důležitá sekvence DNA se nachází jak v eukaryotech, tak v prokaryotech; i když se eukaryotické promotory mohou lišit od prokaryotických promotorů. Promotory jsou oblasti DNA, na které se RNA polymeráza váže během procesu transkripce. Je to hlavní enzym podílející se na produkci jednovláknové RNA (mRNA, tRNA, rRNA) z templátu DNA. V závislosti na typu RNA se RNA polymeráza bude lišit. Promotorové sekvence jsou vysoce konzervované oblasti v celém genomu. Proto jsou známé jako oblasti konsenzu. Mechanismus účinku promotoru se u eukaryot a prokaryot liší.
U eukaryot se konzervovaná sekvence nalezená v promotorech nazývá TATA box, který se nachází v poloze -10 genu. Vazba RNA polymerázy na TATA box je usnadněna vazebnými transkripčními faktory. Tyto transkripční faktory způsobují potvrzovací změny v sekvenci promotoru a zvyšují její afinitu k vazbě RNA polymerázy. Pre-iniciační komplex vytvořený během iniciace transkripce je tedy složen z komplexu vytvořeného se 7 transkripčními faktory a místem promotoru. Jakmile je tento komplex vytvořen, eukaryotická RNA polymeráza se snadno váže na promotor a iniciuje transkripci.
Obrázek 01: Propagátor
U prokaryot je mechanismus mnohem jednodušší, protože neobsahují žádné transkripční faktory. Místo toho se sigma faktor RNA polymerázy podílí na rozpoznání promotoru a na sestavení enzymu na promotor. U prokaryot jsou dvě hlavní konzervované promotorové oblasti, odpovídající promotorová sekvence k TATA boxu je známá jako „Pribnowův box“. Pribnow Box (pozice -10) se skládá ze sekvence TATAAT. Druhá promotorová sekvence je známá jako prvek -35, protože se nachází v poloze -35.
Co je operátor?
Operátor se nachází ve struktuře prokaryotického genu. Je to hlavní oblast DNA, na kterou se vážou regulační molekuly operonového systému. Operátor lac je operátorová sekvence přítomná v lac operonu mnoha prokaryotických bakterií. V případě lac operonu se molekula represoru váže na oblast operátoru. Tato vazba zabrání RNA polymeráze přepisovat geny přítomné po směru od operátora.
Obrázek 02: Operátor operátora
Eukaryota nemají oblasti operátorů. Místo toho se jejich transkripční faktory zapojené do regulace transkripce vážou na promotorové oblasti. Hlavní funkcí operátora u prokaryot je tedy regulovat genovou expresi.
Jaké jsou podobnosti mezi pořadatelem a provozovatelem?
- Promotor i operátor se skládají z deoxyribózových nukleových kyselin (DNA).
- V procesu přepisu jsou důležité sekvence promotoru i operátora.
Jaký je rozdíl mezi pořadatelem a provozovatelem?
Pořadatel versus operátor |
|
| Promotory jsou místa, na která se váže RNA polymeráza a jsou přítomna proti směru transkripce od místa začátku transkripce genu. | Operátory jsou místa, ve kterých se regulační molekula váže na model operonu. |
| Typ organismu | |
| Promotory se nacházejí v prokaryotech i eukaryotech. | Operátory se vyskytují pouze u prokaryot. |
| Function | |
| Promotor usnadňuje vazbu RNA polymerázy a transkripčních faktorů (pouze u eukaryot) na gen pro genovou transkripci. U prokaryot usnadňuje promotorová oblast vazbu sigma faktoru RNA polymerázy (u prokaryot). | Operátory regulují genovou expresi usnadněním vazby regulační molekuly na operon. |
Shrnutí – Pořadatel vs. Provozovatel
Promotor a operátor jsou důležité sekvence DNA, které se účastní procesu transkripce a regulace transkripce. Promotorové sekvence se nacházejí jak v prokaryotech, tak v eukaryotech. Promotor je místo pro vazbu RNA polymerázy. Jsou to vysoce konzervované oblasti známé jako konsenzuální sekvence. Běžnými promotory jsou TATA box eukaryot a Pribnowův box a -35 promotor prokaryot. Operátory jsou přítomny pouze v prokaryotech, kde řídí genovou expresi vazbou na represor a inhibicí transkripce downstream genů (koncept lac operonu), nebo se vážou na aktivátor a indukují transkripci (koncept trp operonu). To je rozdíl mezi organizátorem a operátorem.
