Kľúčový rozdiel – promotér a operátor
Sekvencie DNA iné ako kódujúca oblasť génu sú životne dôležité pri vykonávaní rôznych funkcií v súvislosti s procesom transkripcie. Transkripcia je enzýmom katalyzovaný proces, ktorý prepisuje alebo konvertuje reťazec DNA na podobný reťazec mRNA. V centrálnej dogme života je transkripcia DNA na mRNA prvou fázou syntézy proteínov. Nasleduje translácia, ktorá konvertuje sekvenciu mRNA na aminokyselinovú sekvenciu, ktorá vytvára očakávaný proteín. Spomedzi rôznych sekvencií nachádzajúcich sa v organizmoch hrajú hlavnú úlohu pri transkripcii promótorové sekvencie a operátorové sekvencie. Promótory sú prítomné v prokaryotoch aj eukaryotoch. Sú umiestnené pred miestom začiatku transkripcie a sú miestami, na ktoré sa viaže enzým RNA polymeráza. Operátory sú prítomné iba v prokaryotoch. Sú to miesta, v ktorých sa regulačná molekula viaže na operón. Kľúčový rozdiel medzi promótorom a operátorom je založený na type molekuly, ktorá sa viaže na príslušnú sekvenciu DNA. RNA polymeráza sa viaže na promótor, zatiaľ čo regulačné molekuly operónového systému sa viažu na operátor.
Čo je propagátor?
Promótor je sekvencia DNA umiestnená pred miestom začiatku transkripcie. Táto dôležitá sekvencia DNA sa nachádza v eukaryotoch aj v prokaryotoch; hoci eukaryotické promótory sa môžu líšiť od prokaryotických promótorov. Promótory sú oblasti DNA, na ktoré sa RNA polymeráza viaže počas procesu transkripcie. Je to hlavný enzým podieľajúci sa na produkcii jednovláknovej RNA (mRNA, tRNA, rRNA) z templátu DNA. V závislosti od typu RNA sa RNA polymeráza bude líšiť. Promótorové sekvencie sú vysoko konzervované oblasti v celom genóme. Preto sú známe ako oblasti konsenzu. Mechanizmus účinku promótora sa u eukaryotov a prokaryotov líši.
U eukaryotov sa konzervovaná sekvencia nachádzajúca sa v promótoroch nazýva TATA box, ktorý sa nachádza v polohe -10 génu. Väzba RNA polymerázy na TATA box je uľahčená väzbovými transkripčnými faktormi. Tieto transkripčné faktory spôsobujú potvrdzovacie zmeny v sekvencii promótora a zvyšujú jej afinitu k väzbe RNA polymerázy. Preiniciačný komplex vytvorený počas iniciácie transkripcie je teda zložený z komplexu vytvoreného so 7 transkripčnými faktormi a miestom promótora. Po vytvorení tohto komplexu sa eukaryotická RNA polymeráza ľahko naviaže na promótor a iniciuje transkripciu.
Obrázok 01: Propagátor
U prokaryotov je mechanizmus oveľa jednoduchší, keďže neobsahujú žiadne transkripčné faktory. Namiesto toho sa sigma faktor RNA polymerázy podieľa na rozpoznávaní promótora a pri zostavovaní enzýmu na promótor. V prokaryotoch sú dve hlavné konzervované promótorové oblasti, zodpovedajúca promótorová sekvencia k TATA boxu je známa ako „Pribnowov box“. Pribnowov box (pozícia -10) sa skladá zo sekvencie TATAAT. Druhá promótorová sekvencia je známa ako prvok -35, pretože sa nachádza v polohe -35.
Čo je operátor?
Operátor sa nachádza v prokaryotickej génovej štruktúre. Je to hlavná oblasť DNA, na ktorú sa viažu regulačné molekuly operónového systému. Operátor lac je operátorová sekvencia prítomná v lac operóne mnohých prokaryotických baktérií. V prípade lac operónu sa molekula represora viaže na oblasť operátora. Táto väzba zabráni RNA polymeráze prepisovať gény prítomné v smere od operátora.
Obrázok 02: Operátor operátora
Eukaryoty nemajú oblasti operátorov. Namiesto toho sa ich transkripčné faktory zapojené do regulácie transkripcie viažu na promótorové oblasti. Hlavnou funkciou operátora v prokaryotoch je teda regulácia génovej expresie.
Aké sú podobnosti medzi organizátorom a operátorom?
- Promótor aj operátor sú zložené z deoxyribózových nukleových kyselín (DNA).
- Sekvencia promótora aj operátora sú dôležité v procese transkripcie.
Aký je rozdiel medzi organizátorom a operátorom?
Promotér verzus operátor |
|
| Promótory sú miesta, na ktoré sa viaže RNA polymeráza a sú prítomné pred miestom začiatku transkripcie génu. | Operátory sú miesta, v ktorých sa regulačná molekula viaže na model operónu. |
| Typ organizmu | |
| Promótory sa nachádzajú v prokaryotoch aj eukaryotoch. | Operátory sa vyskytujú iba u prokaryotov. |
| Function | |
| Promótor uľahčuje väzbu RNA polymerázy a transkripčných faktorov (len u eukaryotov) na gén pre transkripciu génu. U prokaryotov promótorová oblasť uľahčuje väzbu sigma faktora RNA polymerázy (u prokaryotov). | Operátory regulujú génovú expresiu uľahčením väzby regulačnej molekuly na operón. |
Zhrnutie – Promotér verzus operátor
Promótor a operátor sú dôležité sekvencie DNA, ktoré sa podieľajú na procese transkripcie a regulácii transkripcie. Promótorové sekvencie sa nachádzajú v prokaryotoch aj eukaryotoch. Promótor je miesto pre väzbu RNA polymerázy. Sú to vysoko konzervované oblasti známe ako konsenzuálne sekvencie. TATA box eukaryotov a Pribnowov box a -35 promótor prokaryotov sú bežné promótory. Operátory sú prítomné iba v prokaryotoch, kde riadia génovú expresiu väzbou represora a inhibíciou transkripcie downstream génov (koncept lac operónu), alebo sa viažu na aktivátor a indukujú transkripciu (koncept trp operónu). Toto je rozdiel medzi promotérom a operátorom.
