ความแตกต่างที่สำคัญ – Operan vs Regulon
โอเปอเรเตอร์เป็นหน่วย DNA ที่ใช้งานได้ในโปรคาริโอตประกอบด้วยยีนหลายตัวที่ควบคุมโดยโปรโมเตอร์คนเดียวและโอเปอเรเตอร์ Regulon เป็นหน่วยพันธุกรรมเชิงหน้าที่ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มยีนที่ไม่ต่อเนื่องกันซึ่งควบคุมโดยโมเลกุลควบคุมเดี่ยว ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Operon และ Regulon คือลักษณะยีนที่ต่อเนื่องกันหรือไม่ต่อเนื่องกัน กลุ่มยีนของโอเปอรอนจะอยู่ติดกันในขณะที่ยีนของเรกูลอนสามารถระบุได้แบบไม่ต่อเนื่องกัน
การควบคุมการแสดงออกของยีนในโปรคาริโอตและยูคาริโอตเกิดขึ้นโดยใช้กลไกต่างๆ โปรคาริโอตใช้แนวคิดของโอเปอรอนเพื่อควบคุมการแสดงออกของยีนในขณะที่ยูคาริโอตใช้แนวคิดของเรกูลอนสำหรับการควบคุมยีน
โอเปร่าคืออะไร
โอเปอรอนส่วนใหญ่พบในโปรคาริโอต แม้ว่าจะมีการค้นพบล่าสุดที่พบเห็นโอเปอรอนในยูคาริโอตบางตัวรวมถึงไส้เดือนฝอย (C. elegans) โอเปอเรเตอร์ประกอบด้วยยีนหลายตัวที่ควบคุมโดยโปรโมเตอร์ทั่วไปและโอเปอเรเตอร์ทั่วไป โอเปร่าถูกควบคุมโดยตัวยับยั้งและตัวเหนี่ยวนำ ดังนั้น โอเปอรอนจึงสามารถจำแนกได้เป็นโอเปอเรเตอร์เหนี่ยวนำและโอเปอรอนที่กดได้ ดังนั้น เนื่องจากโอเปร่าประกอบด้วยยีนหลายตัว จึงทำให้เกิด polycistronic mRNA เมื่อการถอดรหัสเสร็จสมบูรณ์
มีโอเปอเรเตอร์หลักสองตัวที่ศึกษาในโปรคาริโอต Lac operon ที่เหนี่ยวนำไม่ได้และ Trp operon ที่กดได้ โครงสร้างของโอเปร่ามักถูกศึกษาเกี่ยวกับครั่ง ครั่ง operon ประกอบด้วยโปรโมเตอร์ โอเปอเรเตอร์ และยีน 3 ตัว ได้แก่ Lac Z, Lac Y และ Lac A ยีนทั้งสามนี้มีรหัสสำหรับเอ็นไซม์ 3 ตัวที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญแลคโตสในจุลินทรีย์รหัส Lac Z สำหรับ Beta-galactosidase, รหัส Lac Y สำหรับ Beta – galactoside permease และรหัส Lac A สำหรับ Beta – galactoside transacetylase เอนไซม์ทั้งสามตัวช่วยในการย่อยสลายและขนส่งแลคโตส ดังนั้น ในที่ที่มีแลคโตส สารประกอบอัลโลแลคโตสจะก่อตัวขึ้นที่จับกับตัวกดครั่ง ทำให้การทำงานของอาร์เอ็นเอโพลีเมอเรสดำเนินไปและส่งผลให้เกิดการถอดรหัสของยีน ในกรณีที่ไม่มีแลคโตส lac repressor จะถูกผูกไว้กับตัวดำเนินการ ซึ่งจะขัดขวางการทำงานของ RNA polymerase ดังนั้นจึงไม่มีการสังเคราะห์ mRNA ดังนั้น ครั่ง operon จึงทำหน้าที่เป็นตัวเหนี่ยวนำ โดยที่ตัวโอเปร่าทำงานเมื่อมีแลคโตสของซับสเตรตอยู่
ในการเปรียบเทียบ โอเปร่า trp เป็นโอเปอเรเตอร์ที่กดได้ รหัส Trp operon สำหรับห้าเอนไซม์ที่จำเป็นในการสังเคราะห์ทริปโตเฟนซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่จำเป็น ดังนั้นกิจกรรมของ trp operon จึงทำงานอยู่ตลอดเวลา เมื่อมีทริปโตเฟนมากเกินไป โอเปอเรเตอร์จะถูกยับยั้ง จึงเรียกว่าโอเปอเรเตอร์ที่กดได้ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการยับยั้งการผลิตทริปโตเฟนจนกว่าจะถึงสภาวะสมดุล
รูปที่ 01: โอเปร่า
ดังนั้น ทั้ง lac operon และ trp operon มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมยีนและด้วยเหตุนี้จึงมีส่วนร่วมในการอนุรักษ์พลังงานของเซลล์และรักษาความถูกต้องของกิจกรรมของเซลล์ในระดับโมเลกุล
Regulon คืออะไร
Regulons ก่อนหน้านี้ถูกระบุในแบคทีเรียเช่นกัน โดยที่กลุ่มของโอเปอรอนถูกตั้งชื่อว่า Regulon ปัจจุบัน Regulon เป็นชิ้นส่วนของ DNA หรือหน่วยพันธุกรรมที่อยู่ภายใต้การควบคุมของยีนควบคุมทั่วไป ดังนั้น มากกว่าโปรโมเตอร์และผู้ปฏิบัติงาน ยีนควบคุมใหม่มีส่วนเกี่ยวข้องในการแสดงออกของยีนเรกูลอน ปัจจุบันนี้พบเห็นได้เด่นชัดในยูคาริโอต หน่วยพันธุกรรมประกอบด้วยกลุ่มยีนที่ไม่ต่อเนื่องกันดังนั้นยีนเหล่านี้จึงไม่อยู่ในลำดับที่แน่นอนและสามารถกระจายไปทั่วจีโนมของยูคาริโอตได้
รูปที่ 02: Regulon
ในแบคทีเรียโปรคาริโอต Regulon ถูกเรียกว่ากลุ่มโอเปร่าที่ทำงานด้วยกัน Regulon ส่วนใหญ่ถูกจัดประเภทเป็นโมดูลอนหรือตัวกระตุ้น โมดูลอนตอบสนองต่อความเครียดและสภาวะทุกประเภท ในขณะที่สารกระตุ้นจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงหรือสิ่งเร้าของสิ่งแวดล้อมเท่านั้น ตัวอย่างของโปรคาริโอตของ Regulon นั้นสังเกตได้จากการควบคุมฟอสเฟตและในการควบคุมการตอบสนองต่อความเครียดจากความร้อนช็อตผ่านปัจจัยซิกมา ในยูคาริโอต กฎเกณฑ์เหล่านี้มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการแปลผ่านการผูกมัดของปัจจัยการแปลที่ชักนำหรือยับยั้งกระบวนการแปลในยูคาริโอต
ความคล้ายคลึงกันระหว่างโอเปอรอนและเรกูลอนคืออะไร
- ทั้ง Operon และ Regulon มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการแสดงออกของยีน
- ทั้ง Operon และ Regulon ประกอบด้วย DNA
- ทั้ง Operon และ Regulon ถูกควบคุมโดย inducer, repressors หรือ stimulators
โอเปอรอนกับเรกูลอนต่างกันอย่างไร
โอเปอเรกอน vs เรกูลอน |
|
| Operon เป็นหน่วย DNA ที่ใช้งานได้ในโปรคาริโอตที่ประกอบด้วยยีนหลายตัวที่ควบคุมโดยโปรโมเตอร์คนเดียวและผู้ปฏิบัติงาน | Regulon เป็นหน่วยพันธุกรรมเชิงหน้าที่ที่ประกอบด้วยกลุ่มยีนที่ไม่ต่อเนื่องกันซึ่งควบคุมโดยโมเลกุลควบคุมเดียว |
| พบใน | |
| โอเปอเรเตอร์ส่วนใหญ่พบในโปรคาริโอต | พบสารควบคุมส่วนใหญ่ในยูคาริโอต |
| การจัดเรียงยีน | |
| ยีนถูกจัดเรียงแบบต่อเนื่องกัน | ไม่จำเป็นต้องจัดเรียงยีนในลักษณะต่อเนื่องกัน พวกเขาสามารถจัดเรียงในลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องกันสำหรับกฎระเบียบ |
| ประเภท | |
| โอเปอเรเตอร์มีสองประเภท; เหนี่ยวนำหรือกดขี่ไม่ได้ | กฎเกณฑ์เป็นมอดูลอนหรือสารกระตุ้นได้ |
| ตัวอย่าง | |
| trp -operon, ara -operon, his – operon, vol –operon เป็นตัวอย่างของโอเปอรอน | Ada Regulon, CRP Regulon และ FNR Regulon เป็นตัวอย่างสำหรับตัวควบคุม |
สรุป – โอเปร่า vs เรกูลอน
โอเปอเรเตอร์คือ Regulons ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการแสดงออกของยีน แม้ว่ากลไกการกำกับดูแลทั้งสองนี้จะพบเห็นได้ในโปรคาริโอตในขั้นต้น แต่จากนั้นก็พบว่าตัวควบคุมมีอยู่ในยูคาริโอตเป็นส่วนใหญ่ พวกเขาพบว่ามีบทบาทสำคัญในการถอดรหัสและการแปลยีนยูคาริโอต โอเปอรอนนั้นส่วนใหญ่เหนี่ยวนำหรืออดกลั้นไม่ได้ พวกมันประกอบด้วยกลุ่มของยีนที่มีโปรโมเตอร์เพียงตัวเดียวและตัวดำเนินการเพียงตัวเดียว ในขณะที่ในเร็กกูลอน ยีนควบคุมมีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมชุดของยีนที่ไม่ต่อเนื่องกันในยูคาริโอต นี่คือความแตกต่างระหว่างโอเปอรอนและเรกูลอน