Lac vs Trp Operon
اپرون یک همراستایی ژنی خاص در پروکاریوتها است. در یک اپرون، تمام ژن های مورد نیاز برای یک عملکرد خاص را هم تراز می کند. این سازمان به یک پروموتور اجازه می دهد تا تمام ژن های شرکت کننده در یک عملکرد خاص را فعال، غیرفعال و تنظیم کند. با توجه به این ماهیت، اپرون واحد عملکردی بیان ژن پروکاریوتی نامیده می شود. اپرون Lac و اپرون Trp دو اپرون هستند که در ژنوم باکتری E.coli و در بسیاری از باکتری های دیگر یافت می شوند. این اپرون ها عملکردهای مختلفی را کنترل می کنند. اپرون واحد عملکردی بیان ژن پروکاریوتی است.
Lac Operon
اپرون لاک دسته ای از ژن های مسئول انتقال لاکتوز و متابولیسم در E.باکتری کولی اپرون دارای یک ناحیه پروموتر و ژن های lac Z، lac Y، lac A و lac I است. اپرون با حضور لاکتوز فعال می شود. لاک Z، لاک Y، لاک A آنزیم های بتا گالاکتوزیداز، لاکتوز پرماز و تیوگالاکتوزید ترانس استیلاز تولید می کنند.
آنزیم پرماز اجازه می دهد تا لاکتوز وارد سلول شود و بتا گالاکتوزیداز لاکتوز را به گلوکز و گالاکتوز هیدرولیز می کند. ترانس استیلاز برای عامل دار کردن بسترها استفاده می شود. اگر بستر ارجح تر وجود داشته باشد یا لاکتوز وجود نداشته باشد، lac I فعال می شود. این یک پروتئین اتصال آلولاکتوز تولید می کند. در حضور آلولکتوز، مولکول های پروتئین سرکوب کننده به مولکول های آلولاکتوز متصل می شوند. این اجازه می دهد تا رونویسی بدون ایجاد اختلال ادامه یابد. در غیاب لاکتوز، این پروتئین به ناحیه پروموتر (واحد کنترل) اپرون لاک متصل می شود و رونویسی ژن را متوقف می کند. هنگامی که این اتفاق می افتد، لاکتوز پرماز یا بتا گالاکتوزیداز تولید نمی شود. بنابراین کاتابولیسم لاکتوز متوقف می شود.
Trp Operon
اپرون Trp نیز مجموعه ای از ژن هاست که توسط یک پروموتر کنترل می شود. این اپرون حاوی تمام ژن های مورد نیاز برای سنتز Trp است. تریپتوفان که معمولاً به اختصار Trp نامیده می شود یک اسید آمینه غیر معمول است. اپرون متشکل از trp E، trp D، trp C، trp B و trp A است که در مجموع تریپتوفان سنتتاز را کد می کنند. آنزیمی که تریپتوفان تولید می کند.
اپرون trp همچنین حاوی trp R است که در صورت نیاز یک رپرسور تولید می کند. در حضور تریپتوفان، این اپرون غیرفعال می‌ماند زیرا رپرسور ترکیب خود را به شکل فعال تغییر می‌دهد و به ناحیه پروموتر متصل می‌شود. در غیاب تریپتوفان، پروتئین سرکوبگر از ناحیه پروموتر آزاد می شود یا در ترکیب غیرفعال قرار می گیرد که نمی تواند به ناحیه پروموتر متصل شود و در نتیجه رونویسی ژن ها شروع به ساخت تریپتوفان می کند. برخلاف اپرون لاک، این اپرون در حضور تریپتوفان غیرفعال می شود، این مکانیسم به عنوان "مکانیسم بازخورد سرکوبگر منفی" نامیده می شود.
تفاوت بین اپرون Lac و اپرون Trp چیست؟
• اپرون لاک با فرآیند کاتابولیک قند درگیر است، اما اپرون Trp در فرآیند آنابولیک یک اسید آمینه نقش دارد.
• اپرون لاک در حضور لاکتوز فعال می شود، اما اپرون Trp در حضور تریپتوفان غیرفعال می شود.
• اپرون Lac از سه ژن ساختاری و یک ژن سرکوبگر تشکیل شده است، اما اپرون Trp از پنج ژن ساختاری و یک ژن سرکوبگر تشکیل شده است.
• اپرون Lac از مکانیسم "تضعیف" استفاده نمی کند، اما اپرون Trp از مکانیسم "تضعیف" استفاده می کند.
