Lac vs Trp Operon
Operon je speciální uspořádání genů u prokaryot. V jednom operonu uspořádá všechny geny potřebné pro konkrétní funkci. Tato organizace umožňuje jedinému promotoru aktivovat, deaktivovat a regulovat všechny geny účastnící se jedné konkrétní funkce. Vzhledem k této povaze je operon nazýván funkční jednotkou prokaryotické genové exprese. Lac operon a Trp operon jsou dva operony nalezené v bakteriálním genomu E. coli a v mnoha dalších bakteriích. Tyto operony řídí různé funkce. Operon je funkční jednotka prokaryotické genové exprese.
Lac Operaon
Lac operon je shluk genů zodpovědných za transport laktózy a metabolismus v E.coli bakterie. Operon má jednu promotorovou oblast a geny lac Z, lac Y, lac A a lac I. Operon je aktivován přítomností laktózy. Lac Z, lac Y, lac A produkují enzymy beta galaktozidázu, laktózovou permeázu a thiogalaktosid transacetylázu.
Enzym Permease umožňuje vstup laktózy do buňky a beta galaktosidáza hydrolyzuje laktózu na glukózu a galaktózu. Transacetyláza se používá k funkcionalizaci substrátů. Pokud je přítomen výhodnější substrát nebo chybí laktóza, aktivuje se lac I. To produkuje protein vázající alolaktózu. V přítomnosti allolktózy se molekuly represorového proteinu vážou na molekuly allolaktózy. To umožňuje pokračovat v přepisu bez rušení. V nepřítomnosti laktózy se tento protein váže na promotorovou oblast (kontrolní jednotku) operonu lac blokujícího a zastavujícího transkripci genu. Když k tomu dojde, neprodukuje se laktózová permeáza ani beta galaktosidáza. Proto je katabolismus laktózy zastaven.
Trp Operaon
Trp operon je také shluk genů řízených jediným promotorem. Tento operon obsahuje všechny geny potřebné pro syntézu Trp. Tryptofan běžně zkracovaný jako Trp je neobvyklá aminokyselina. Operon se skládá z trp E, trp D, trp C, trp B a trp A, které společně kódují tryptofan syntetázu; enzym, který produkuje tryptofan.
Operon trp také obsahuje trp R, který v případě potřeby produkuje represor. V přítomnosti tryptofanu zůstává tento operon deaktivován, protože represor mění svou konformaci na aktivní formu a je vázán na promotorovou oblast. V nepřítomnosti tryptofanu se represorový protein uvolňuje z promotorové oblasti nebo je v neaktivní konformaci, která se nemůže vázat na promotorovou oblast, a tím je iniciována transkripce genů za tvorby tryptofanu. Na rozdíl od lac operonu je tento operon deaktivován v přítomnosti tryptofanu, tento mechanismus je označován jako „mechanismus negativní represivní zpětné vazby“.
Jaký je rozdíl mezi operonem Lac a operonem Trp?
• Lac operon je zapojen do katabolického procesu cukru, ale Trp operon je zapojen do anabolického procesu aminokyseliny.
• Lac operon se aktivuje v přítomnosti laktózy, ale Trp operon se deaktivuje v přítomnosti tryptofanu.
• Lac operon se skládá ze tří strukturních genů a represorového genu, ale Trp operon se skládá z pěti strukturních genů a represorového genu.
• Operon Lac nepoužívá mechanismus „útlum“, ale operon Trp používá mechanismus „útlum“.
