Lac vs Trp Operon
Operón je špeciálne usporiadanie génov v prokaryotoch. V jednom operóne zosúlaďuje všetky gény potrebné pre konkrétnu funkciu. Táto organizácia umožňuje jednému promótoru aktivovať, deaktivovať a regulovať všetky gény podieľajúce sa na jednej konkrétnej funkcii. Vďaka tejto povahe sa operón nazýva funkčná jednotka expresie prokaryotického génu. Lac operón a Trp operón sú dva operóny nachádzajúce sa v bakteriálnom genóme E. coli a v mnohých iných baktériách. Tieto operóny riadia rôzne funkcie. Operón je funkčná jednotka expresie prokaryotického génu.
Lac Operon
Lac operón je zhluk génov zodpovedných za transport laktózy a metabolizmus v E.coli baktérie. Operón má jednu promótorovú oblasť a gény lac Z, lac Y, lac A a lac I. Operón je aktivovaný prítomnosťou laktózy. Lac Z, lac Y, lac A produkujú enzýmy beta galaktozidázu, laktózovú permeázu a tiogalaktozid transacetylázu.
Enzým permeáza umožňuje vstup laktózy do bunky a beta galaktozidáza hydrolyzuje laktózu na glukózu a galaktózu. Transacetyláza sa používa na funkcionalizáciu substrátov. Ak je prítomný výhodnejší substrát alebo chýba laktóza, lac I sa aktivuje. To produkuje proteín viažuci alolaktózu. V prítomnosti aloktózy sa molekuly represorového proteínu viažu na molekuly alolaktózy. To umožňuje pokračovať v prepise bez rušenia. V neprítomnosti laktózy sa tento proteín viaže na oblasť promótora (riadiaca jednotka) operónu lac blokujúceho a zastavujúceho transkripciu génu. Keď k tomu dôjde, nevytvorí sa laktózová permeáza ani beta galaktozidáza. Preto je katabolizmus laktózy zastavený.
Trp Operon
Trp operón je tiež zhluk génov riadených jedným promótorom. Tento operón obsahuje všetky gény potrebné na syntézu Trp. Tryptofán bežne skrátený ako Trp je nezvyčajná aminokyselina. Operón pozostáva z trpE, trpD, trpC, trpB a trpA, ktoré spoločne kódujú tryptofánsyntetázu; enzým, ktorý produkuje tryptofán.
Operón trp obsahuje aj trp R, ktorý v prípade potreby vytvára represor. V prítomnosti tryptofánu zostáva tento operón deaktivovaný, pretože represor mení svoju konformáciu na aktívnu formu a je naviazaný na promótorovú oblasť. V neprítomnosti tryptofánu sa represorový proteín uvoľní z promótorovej oblasti alebo je v neaktívnej konformácii, ktorá sa nemôže viazať na promótorovú oblasť, a tým sa iniciuje transkripcia génov, čím sa vytvorí tryptofán. Na rozdiel od lac operónu je tento operón deaktivovaný v prítomnosti tryptofánu, tento mechanizmus sa označuje ako „mechanizmus negatívnej represívnej spätnej väzby“.
Aký je rozdiel medzi operónom Lac a operónom Trp?
• Lac operón sa podieľa na katabolickom procese cukru, ale Trp operón sa podieľa na anabolickom procese aminokyseliny.
• Lac operón sa aktivuje v prítomnosti laktózy, ale Trp operón sa deaktivuje v prítomnosti tryptofánu.
• Lac operón sa skladá z troch štruktúrnych génov a represorového génu, ale Trp operón pozostáva z piatich štruktúrnych génov a represorového génu.
• Lac operón nepoužíva „útlmový“mechanizmus, ale Trp operón používa „útlmový“mechanizmus.
