ความแตกต่างที่สำคัญ – ตัวดำเนินการเหนี่ยวนำเทียบกับตัวดำเนินการที่กดไม่ได้
โอเปอรอนเป็นหน่วยทำงานของจีโนม DNA ที่มีกลุ่มของยีนภายใต้การควบคุมของโปรโมเตอร์เพียงตัวเดียว การควบคุมยีนทำได้โดยการควบคุมตัวดำเนินการผ่านการเหนี่ยวนำหรือการปราบปราม โอเปร่ามีสองประเภท: โอเปอเรเตอร์เหนี่ยวนำและโอเปอเรเตอร์ที่กดได้ โอเปอเรเตอร์เหนี่ยวนำเป็นโอเปอเรเตอร์ชนิดหนึ่งที่เปิดใช้งานโดยสารเคมีของสารตั้งต้น เช่น ตัวเหนี่ยวนำ ในการดำเนินการที่กดได้ การควบคุมจะทำโดยสารเคมีที่เรียกว่า co-repressor ซึ่งปกติแล้วจะเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของวิถีการเผาผลาญนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างโอเปอเรเตอร์ที่เหนี่ยวนำให้เกิดและอดกลั้น
โอเปอเรเตอร์คืออะไร
Operon คือกลุ่มของยีนโครงสร้างที่แสดงหรือควบคุมโดยโปรโมเตอร์เพียงตัวเดียวและถือเป็นหน่วยหน้าที่ของจีโนม DNA มีสามองค์ประกอบในโอเปอเรเตอร์ พวกมันคือโปรโมเตอร์ โอเปอเรเตอร์ และยีน รหัสพันธุกรรมของยีนจะถูกแปลงเป็นลำดับ mRNA โดยกระบวนการที่เรียกว่าการถอดรหัส โอเปอเรเตอร์สร้างลำดับ mRNA หน่วยเดียว ซึ่งต่อมาแปลเป็นโปรตีนที่แยกจากกัน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับวิถีเมแทบอลิซึม ในขั้นต้น พบโอเปอรอนในโปรคาริโอต แต่ต่อมาพบในยูคาริโอตเช่นกัน Prokaryotic และ eukaryotic operons นำไปสู่การกำเนิดของ polycistronic mRNAs และ monocistronic mRNAs ตามลำดับ Operons ยังสามารถพบได้ในแบคทีเรีย (แบคทีเรียที่ติดไวรัส)
โอเปอเรเตอร์เหนี่ยวนำคืออะไร
โอเปอเรเตอร์เหนี่ยวนำคือระบบยีนที่เข้ารหัสเอ็นไซม์ในปริมาณที่เท่ากันซึ่งเชื่อมโยงกับวิถีทางแคแทบอลิซึมเป็นสิ่งที่เหนี่ยวนำไม่ได้เมื่อเมตาโบไลต์/สารตั้งต้นในวิถีทางนี้กระตุ้นการถอดรหัสของยีนที่เข้ารหัสเอ็นไซม์เฉพาะ การเปิดใช้งานนี้อาจเกิดจากตัวยับยั้งเมื่อปิดใช้งานหรือให้ความร่วมมือ ตัวเหนี่ยวนำถูกเปิดโดยตัวเหนี่ยวนำ โอเปอเรเตอร์ที่เหนี่ยวนำประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น ยีนโครงสร้าง ยีนโอเปอเรเตอร์ ยีนโปรโมเตอร์ ยีนเรกูเลเตอร์ รีเพรสเซอร์ และตัวเหนี่ยวนำ โอเปอเรเตอร์เหนี่ยวนำประกอบด้วยยีนที่มีโครงสร้างตั้งแต่หนึ่งยีนขึ้นไป ครั่งโอเปร่าเป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดสำหรับโอเปร่าเหนี่ยวนำ
รูปที่ 01: โอเปร่าเหนี่ยวนำ – Lac Operon
มียีนโครงสร้างสามยีน Z, Y และ A ซึ่งคัดลอก mRNA และแปล mRNA เป็นเอนไซม์สามตัว galactosidase, lactose permease และ transacetylase ตามลำดับ ยีนโอเปอเรเตอร์ตั้งอยู่ติดกับยีนโครงสร้างในขณะที่ควบคุมการทำงาน
ตัวดำเนินการกดขี่คืออะไร
โอเปอเรเตอร์ที่กดได้จะถูกควบคุมเมื่อมีสารเคมีที่เรียกว่า co-repressor co-repressor เป็นผลผลิตจากกระบวนการเผาผลาญเสมอ ในที่ที่มีตัวกดร่วม กล่าวกันว่าโอเปอเรเตอร์ถูกปิด Tryptophan operon (trp operon) เป็นตัวอย่างสำหรับโอเปอเรเตอร์ที่กดทับได้ ยีนโครงสร้าง ยีนควบคุม ยีนตัวดำเนินการ ยีนโปรโมเตอร์ และตัวยับยั้งร่วมรวมอยู่ใน trp operon trp operon ประกอบด้วยยีนโครงสร้างห้ายีนซึ่งถ่ายทอด mRNA ซึ่งต่อมาได้รับการแปลและเข้ารหัสสำหรับโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์
รูปที่ 02: Repressor Operon – Tryptophan Operon
ยีนที่มีโครงสร้างถูกควบคุมโดยยีนโอเปอเรเตอร์เฉพาะที่มีอยู่ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโอเปอเรเตอร์ trpสารกดร่วมถูกผลิตขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายผ่านวิถีการเผาผลาญที่เกิดขึ้นภายในเซลล์หรืออาจเข้าสู่เซลล์จากภายนอก ความเข้มข้นของตัวยับยั้งร่วมเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการควบคุมการถอดรหัสภายในเซลล์ ด้วยการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของตัวยับยั้งร่วม คอมเพล็กซ์ apo-repressor และ co-repressor จะเกิดขึ้น ตัวยับยั้ง apo เป็นโปรตีนและเข้ารหัสโดยยีนควบคุมที่มีอยู่ในโอเปอรอน คอมเพล็กซ์นี้ผูกกับภูมิภาคโอเปอเรเตอร์และหยุดการถอดรหัสยีนโครงสร้าง ในระหว่างที่ความเข้มข้นของตัวยับยั้งร่วมในระดับต่ำ จะป้องกันการรวมตัวของยีน apo-repressor และยีนตัวดำเนินการ สิ่งนี้ช่วยให้เกิดความต่อเนื่องของการก่อตัวของ co-repressor apo-repressor และ co-repressor complex รวมกับยีนโอเปอเรเตอร์และปิดการแสดงออกของยีน ซึ่งจะช่วยป้องกันกระบวนการถอดความและหยุดการสังเคราะห์เอนไซม์
ความคล้ายคลึงกันระหว่างการกระทำที่เหนี่ยวนำและกดขี่ไม่ได้
- โอเปอโรนที่เหนี่ยวนำและกดได้มียีนโครงสร้างที่ทำหน้าที่คล้ายคลึงกันและถูกควบคุมโดยโปรโมเตอร์เพียงตัวเดียว
- โอเปอเรเตอร์ทั้งสองประเภทประกอบด้วยระบบควบคุมเชิงลบซึ่งควบคุมโดยตัวยับยั้ง
- ตัวยับยั้งถูกเข้ารหัสโดยยีนควบคุมที่มีอยู่ในโอเปอเรเตอร์สองตัว และเมื่อตัวยับยั้งถูกแนบกับตัวควบคุม มันจะป้องกันการถอดเสียงเป็นคำ
โอเปอเรเตอร์ที่เหนี่ยวนำและกดขี่ต่างกันอย่างไร
โอเปอเรเตอร์แบบเหนี่ยวนำ vs ที่กดทับได้ |
|
| ในโอเปอโรนที่เหนี่ยวนำไม่ได้ ยีนจะถูกปิดไว้จนกว่าเมแทบอไลต์ที่เฉพาะเจาะจงจะหยุดการทำงานของตัวยับยั้ง | ในโอเปอเรเตอร์ที่กดได้ ยีนจะถูกเปิดไว้จนกว่าตัวยับยั้งจะถูกกระตุ้นโดยเมแทบอไลต์ที่เฉพาะเจาะจง |
| เส้นทางการเผาผลาญ | |
| โอเปอเรเตอร์ที่เหนี่ยวนำให้เกิดการทำงานในวิถี catabolic | โอเปอรอนที่กดทับได้ในวิถี anabolic |
| การสังเคราะห์เอนไซม์ | |
| สารอาหารที่ใช้ในทางเดินกระตุ้นการสังเคราะห์เอนไซม์ | ปิดการผลิตโดยผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของเส้นทางซึ่งยับยั้งการสังเคราะห์เอนไซม์ |
| ตัวอย่าง | |
| Lac operon เป็นโอเปร่าที่เหนี่ยวนำไม่ได้ | Trp operon เป็นโอเปอเรเตอร์ที่อดกลั้นได้ |
สรุป – โอเปอเรเตอร์ที่เหนี่ยวนำได้ vs ที่กดทับได้
โอเปร่าเป็นกลุ่มของยีนที่ควบคุมโดยโปรโมเตอร์เพียงตัวเดียวเป็นโอเปอเรเตอร์สองประเภทตามหน้าที่ที่ทำ พวกมันเป็นโอเปอเรเตอร์ที่เหนี่ยวนำไม่ได้และโอเปอเรเตอร์ที่กดได้ โอเปอเรเตอร์เหนี่ยวนำถูกควบคุมโดยสารตั้งต้นที่มีอยู่ในวิถีทางเมตาบอลิซึม ในขณะที่โอเปอเรเตอร์ที่กดได้จะถูกควบคุมโดยการมีอยู่ของผลิตภัณฑ์สุดท้ายจากการเผาผลาญที่เรียกว่าตัวยับยั้งร่วม นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างโอเปอเรเตอร์เหนี่ยวนำและปราบปราม
ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ของ Inducible vs Repressible Operon
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามหมายเหตุอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดไฟล์ PDF ที่นี่ ข้อแตกต่างระหว่างตัวดำเนินการเหนี่ยวนำและตัวดำเนินการที่กดขี่ไม่ได้