Asosiy farq – Operon va Regulon
Operon prokariotlardagi DNKning funktsional birligi bo'lib, bitta promotor va operator tomonidan boshqariladigan bir nechta genlardan iborat. Regulon - bu bitta tartibga soluvchi molekula tomonidan boshqariladigan qo'shni bo'lmagan genlar guruhidan tashkil topgan funktsional genetik birlik. Operon va Regulon o'rtasidagi asosiy farq genlarning qo'shni yoki qo'shni bo'lmagan tabiatidir. Operonning genlar klasteri bir-biriga yaqin joylashgan, regulon genlari esa qo‘shni bo‘lmagan holda joylashishi mumkin.
Prokaryotlar va eukariotlarda gen ekspressiyasini tartibga solish turli mexanizmlar yordamida amalga oshiriladi. Prokaryotlar o'zlarining gen ifodasini tartibga solish uchun operon tushunchasidan foydalanadilar, eukariotlar esa genlarni tartibga solish uchun regulon tushunchasidan foydalanadilar.
Operon nima?
Operonlar asosan va asosan prokariotlarda uchraydi, ammo yaqinda kashf etilgan ba'zi eukariotlarda, shu jumladan nematodalarda (C. elegans) operonlar kuzatilgan. Operon umumiy promouter va umumiy operator tomonidan boshqariladigan bir nechta genlardan iborat. Operon repressorlar va induktorlar tomonidan boshqariladi. Shunday qilib, operonlarni asosan induksiyalanuvchi operonlar va repressiv operonlar deb tasniflash mumkin. Shuning uchun, operon bir nechta genlardan iborat bo'lganligi sababli, transkripsiya tugagandan so'ng u polikistronik mRNKni keltirib chiqaradi.
Prokariotlarda ikkita asosiy operon oʻrganiladi; induksiyalanuvchi Lac operon va repressiv Trp operon. Operonning tuzilishi odatda lak operonga nisbatan o'rganiladi. Lac operon promotor, operator va uchta gendan, ya'ni Lac Z, Lac Y va Lac Adan iborat. Bu uchta gen mikroblarda laktoza almashinuvida ishtirok etadigan uchta fermentni kodlaydi. Beta-galaktosidaza uchun Lac Z kodlari, Beta-galaktozid o'tkazuvchanligi uchun Lac Y kodlari va Beta-galaktozid transatsetilaz uchun Lac A kodlari. Barcha uchta ferment laktoza parchalanishi va tashishda yordam beradi. Shunday qilib, laktoza ishtirokida, RNK polimeraza ta'sirini davom ettiradigan va genlarning transkripsiyasiga olib keladigan lak repressoriga bog'langan allolaktoza birikmasi hosil bo'ladi. Laktoza yo'q bo'lganda, lak repressor operatorga bog'lanadi va shu bilan RNK polimeraza faolligini bloklaydi. Shunday qilib, mRNK sintez qilinmaydi. Shunday qilib, lak operon induksiyalanuvchi operon vazifasini bajaradi, bu yerda laktoza substrati mavjud bo'lganda operon ishlaydi.
Taqqoslash uchun, trp operoni repressiv operondir. Trp operon muhim aminokislota bo'lgan triptofan sintezida zarur bo'lgan beshta fermentni kodlaydi. Shunday qilib, trp operonning faoliyati doimo faol bo'ladi. Triptofan ko'p bo'lsa, operon inhibe qilinadi, shuning uchun repressiv operon deb nomlanadi. Bu gomeostatik holatga etgunga qadar triptofan ishlab chiqarishni inhibe qilishga olib keladi.
01-rasm: Operon
Shuning uchun ham lak operon, ham trp operon genlarni tartibga solishda ishtirok etadi va shu tariqa hujayralar energiyasini tejashda va molekulyar darajada hujayra faoliyatining aniqligini saqlashda ishtirok etadi.
Regulon nima?
Regulonlar ilgari bakteriyalarda ham aniqlangan, bu erda regulon deb nomlangan operonlar klasteri mavjud edi. Hozirgi vaqtda regulon DNK fragmenti yoki umumiy tartibga soluvchi gen nazorati ostida bo'lgan genetik birlikdir. Shuning uchun regulon genini ifodalashda promotor va operatordan ko'ra ko'proq yangi regulyator gen ishtirok etadi. Bu endi asosan eukariotlarda kuzatiladi. Genetik birlik qo'shni bo'lmagan genlar guruhidan iborat. Shuning uchun, bu genlar o'ziga xos, aniq tartibda joylashtirilmaydi va eukariotlar genomi bo'ylab tarqalishi mumkin.
02-rasm: Regulon
Prokaryotik bakteriyalarda Regulon birgalikda ishlaydigan operonlar to'plami deb ataladi. Regulon asosan modul yoki stimulyator sifatida tasniflanadi. Modulon barcha turdagi stresslar va sharoitlarga javob beradi, stimulyator esa faqat atrof-muhit o'zgarishlariga yoki ogohlantirishlarga javob beradi. Regulonning prokaryotik misollari fosfat regulyatsiyasida va sigma omillari orqali issiqlik zarbasi stresslariga javoblarni tartibga solishda kuzatiladi. Eukariotlarda bu regulonlar eukariotlarda tarjima jarayonini qoʻzgʻatuvchi yoki inhibe qiluvchi tarjima omillarini bogʻlash orqali tarjimani boshqarishda ishtirok etadi.
Operon va Regulon o'rtasidagi o'xshashliklar qanday?
- Operon ham, Regulon ham gen ekspressiyasini tartibga solishda ishtirok etadi.
- Operon ham, Regulon ham DNKdan iborat.
- Operon ham, Regulon ham induktorlar, repressorlar yoki stimulyatorlar tomonidan boshqariladi.
Operon va Regulon o'rtasidagi farq nima?
Operon va Regulon |
|
| Operon prokariotlardagi DNKning funktsional birligi boʻlib, u bitta promotor va operator tomonidan boshqariladigan bir nechta genlardan iborat. | Regulon funksional genetik birlik boʻlib, u bitta tartibga soluvchi molekula tomonidan boshqariladigan qoʻshni boʻlmagan genlar guruhidan tashkil topgan. |
| Topilgan: | |
| Asosan operonlar prokariotlarda uchraydi. | Asosan regulonlar eukariotlarda uchraydi. |
| Gen tuzilishi | |
| Genlar operonda ketma-ket joylashgan. | Genlar regulonda ulashgan tarzda joylashtirilishi shart emas. Ular tartibga solish uchun bir-biriga bog'liq bo'lmagan tarzda joylashtirilishi mumkin. |
| Turlar | |
| Operonlar ikki xil; induktiv yoki repressiv. | Regulonlar modul yoki stimulyator boʻlishi mumkin. |
| Misollar | |
| trp -operon, ara -operon, uning – operon, vol –operon operonlarga misoldir. | Ada regulon, CRP regulon va FNR regulon regulonlar uchun misoldir. |
Xulosa – Operon va Regulon
Operonlar regulonlar bo'lib, gen ekspressiyasini tartibga solishda ishtirok etadi. Ushbu tartibga solish mexanizmlarining ikkalasi dastlab prokaryotlarda kuzatilgan bo'lsa-da, keyinchalik regulonlar asosan eukaryotlarda mavjudligi aniqlandi. Ular eukaryotik gen transkripsiyasi va tarjimasida tartibga soluvchi rolga ega ekanligi aniqlandi. Operonlar asosan induktiv yoki repressivdir. Ular bitta promotor va bitta operatorni o'z ichiga olgan genlar guruhidan iborat, regulonda esa regulyator gen eukariotlarda qo'shni bo'lmagan genlar to'plamini boshqarishda ishtirok etadi. Bu operon va regulon o'rtasidagi farq.
