تفاوت کلیدی - اپرون در مقابل رگولون
اپرون یک واحد DNA عملکردی در پروکاریوت ها است که از چندین ژن تشکیل شده است که توسط یک پروموتر و یک اپراتور تنظیم می شوند. Regulon یک واحد ژنتیکی عملکردی است که از یک گروه غیرمرتبط از ژن ها تشکیل شده است که توسط یک مولکول تنظیم کننده تنظیم می شود. تفاوت اصلی بین Operon و Regulon ماهیت پیوسته یا غیرمرتبط ژن ها است. خوشه ژنی یک اپرون به طور پیوسته قرار دارد در حالی که ژن های یک رگولون می توانند به طور غیر پیوسته قرار گیرند.
تنظیم بیان ژن در پروکاریوت ها و یوکاریوت ها با استفاده از مکانیسم های مختلف صورت می گیرد. پروکاریوت ها از مفهوم اپرون برای تنظیم بیان ژن خود استفاده می کنند در حالی که یوکاریوت ها از مفهوم رگولون برای تنظیم ژن خود استفاده می کنند.
Operon چیست؟
اپرون ها عمدتاً و عمدتاً در پروکاریوت ها یافت می شوند، اگرچه اکتشافات بسیار اخیری وجود دارد که در آن اپرون ها در برخی از یوکاریوت ها از جمله نماتدها (C. elegans) دیده می شود. یک اپرون از چندین ژن تشکیل شده است که توسط یک پروموتر مشترک و یک اپراتور مشترک تنظیم می شوند. اپرون توسط سرکوب کننده ها و القا کننده ها تنظیم می شود. بنابراین، اپرون ها را می توان به طور عمده به عنوان اپرون های القایی و اپرون های سرکوب پذیر طبقه بندی کرد. بنابراین، از آنجایی که اپرون از چندین ژن تشکیل شده است، پس از تکمیل رونویسی، یک mRNA پلی سیسترونیک ایجاد می کند.
دو اپرون اصلی در پروکاریوتها مطالعه شده است. اپرون لاک القایی و اپرون سرکوب پذیر Trp. ساختار اپرون معمولاً با توجه به اپرون لاک مورد مطالعه قرار می گیرد. اپرون لاک از یک پروموتر، اپراتور و سه ژن به نام های Lac Z، Lac Y و Lac A تشکیل شده است. این سه ژن برای سه آنزیم که در متابولیسم لاکتوز در میکروب ها نقش دارند، کد می کنند.کدهای Lac Z برای بتا-گالاکتوزیداز، کدهای Lac Y برای بتا-گالاکتوزید پرماز و کدهای Lac A برای بتا-گالاکتوزید ترانس استیلاز. هر سه آنزیم به تجزیه و انتقال لاکتوز کمک می کنند. بنابراین، در حضور لاکتوز، ترکیب آلولاکتوز تشکیل می‌شود که به رپرسور lac متصل می‌شود و اجازه می‌دهد تا عمل RNA پلیمراز ادامه یابد و منجر به رونویسی ژن‌ها شود. در غیاب لاکتوز، رپرسور lac به اپراتور متصل می شود و در نتیجه فعالیت RNA پلیمراز را مسدود می کند. بنابراین هیچ mRNAی سنتز نمی شود. بنابراین، اپرون لاک به عنوان یک اپرون القایی عمل می کند، جایی که اپرون زمانی که سوبسترا لاکتوز وجود دارد، عملکردی دارد.
در مقایسه، اپرون trp یک اپرون قابل سرکوب است. اپرون Trp پنج آنزیم مورد نیاز در سنتز تریپتوفان را که یک اسید آمینه ضروری است، کد می کند. بنابراین، فعالیت اپرون trp همیشه فعال است. هنگامی که تریپتوفان بیش از حد وجود داشته باشد، اپرون مهار می شود، بنابراین به عنوان یک اپرون قابل سرکوب شناخته می شود.این منجر به مهار تولید تریپتوفان تا رسیدن به شرایط هموستاتیک می شود.
شکل 01: اپرون
بنابراین، هم اپرون لاک و هم اپرون trp در تنظیم ژن نقش دارند و در نتیجه در حفظ انرژی سلول ها و حفظ دقت فعالیت های سلولی در سطح مولکولی شرکت می کنند.
Regulon چیست؟
Regulon ها، قبلاً در باکتری ها نیز شناسایی شده بودند، جایی که خوشه ای از اپرون ها به عنوان رگولون نامیده می شدند. در حال حاضر، رگولون یک قطعه DNA یا یک واحد ژنتیکی است که تحت کنترل یک ژن تنظیم کننده مشترک است. بنابراین، بیشتر از پروموتر و اپراتور، یک ژن تنظیم‌کننده جدید در بیان ژن رگولون نقش دارد. این در حال حاضر عمدتا در یوکاریوت ها مشاهده می شود. واحد ژنتیکی از گروهی از ژن ها تشکیل شده است.بنابراین، این ژن ها در یک ترتیب مشخص و مشخص قرار نمی گیرند و می توانند در سراسر ژنوم یوکاریوت ها توزیع شوند.
شکل 02: Regulon
در باکتری های پروکاریوتی، Regulon به عنوان یک دسته اپرون که با هم کار می کنند نامیده می شود. یک Regulon عمدتا به عنوان یک مدولون یا یک محرک طبقه بندی می شود. یک مدولون به همه انواع استرس ها و شرایط پاسخ می دهد، در حالی که یک محرک فقط به تغییرات یا محرک های محیطی پاسخ می دهد. نمونه های پروکاریوتی Regulon در تنظیم فسفات و در تنظیم پاسخ به تنش های شوک حرارتی از طریق عوامل سیگما مشاهده می شود. در یوکاریوت ها، این رگولون ها در کنترل ترجمه از طریق اتصال فاکتورهای ترجمه نقش دارند که فرآیند ترجمه را در یوکاریوت ها تحریک یا مهار می کنند.
شباهت‌های بین Operon و Regulon چیست؟
- هر دو اپرون و رگولون در تنظیم بیان ژن نقش دارند.
- Operon و Regulon هر دو از DNA تشکیل شده اند.
- Operon و Regulon هر دو توسط القاء کننده ها، سرکوب کننده ها یا محرک ها تنظیم می شوند.
تفاوت بین اپرون و رگولون چیست؟
Operon vs Regulon |
|
| Operon یک واحد DNA عملکردی در پروکاریوت ها است که از چندین ژن تشکیل شده است که توسط یک پروموتر و یک اپراتور تنظیم می شوند. | Regulon یک واحد ژنتیکی عملکردی است که از گروهی از ژن‌های غیرمرتبط تشکیل شده است که توسط یک مولکول تنظیمی تنظیم می‌شوند. |
| در یافت شد | |
| عمدتا اپرون ها در پروکاریوت ها یافت می شوند. | عمدتا رگلون ها در یوکاریوت ها یافت می شوند. |
| آرایش ژن | |
| ژن ها به صورت پیوسته در یک اپرون مرتب شده اند. | ژن ها لازم نیست به صورت پیوسته در رگولون مرتب شوند. می توان آنها را به صورت غیر پیوسته برای تنظیم مرتب کرد. |
| انواع | |
| اپرون ها دو نوع هستند. القایی یا سرکوب شدنی. | قانون ها می توانند مدولون یا محرک باشند. |
| نمونه | |
| trp -operon، ara -operon، his – operon، vol –operon نمونه هایی برای اپرون هستند. | Ada regulon، CRP regulon و FNR regulon، نمونه هایی برای رگولون هستند. |
خلاصه - اپرون در مقابل رگولون
اپرون ها رگلون هایی هستند که در تنظیم بیان ژن نقش دارند. اگرچه هر دوی این مکانیسم‌های تنظیمی در ابتدا در پروکاریوتها مشاهده شد، سپس مشخص شد که رگولون‌ها عمدتاً در یوکاریوت‌ها وجود دارند. مشخص شد که آنها نقش تنظیمی در رونویسی و ترجمه ژن یوکاریوتی دارند. اپرون ها عمدتاً یا القایی یا سرکوب پذیر هستند. آنها از گروهی از ژن‌ها تشکیل شده‌اند که حاوی یک پروموتر و یک اپراتور منفرد هستند، در حالی که در رگولون، یک ژن تنظیم‌کننده در کنترل مجموعه‌ای از ژن‌های غیر پیوسته در یوکاریوت‌ها نقش دارد. این تفاوت بین اپرون و رگولون است.
