Lac vs Trp Operon
Operonas yra ypatingas genų derinimas prokariotuose. Viename operone jis sulygina visus genus, reikalingus konkrečiai funkcijai. Ši organizacija leidžia vienam promotoriui suaktyvinti, išjungti ir sureguliuoti visus genus, dalyvaujančius vienoje konkrečioje funkcijoje. Dėl šios prigimties operonas vadinamas prokariotinių genų ekspresijos funkciniu vienetu. Lac operonas ir Trp operonas yra du operonai, randami E.coli bakterijos genome ir daugelyje kitų bakterijų. Šie operonai kontroliuoja skirtingas funkcijas. Operonas yra funkcinis prokariotinių genų ekspresijos vienetas.
Lacas Operonas
Lac operonas yra genų, atsakingų už laktozės pernešimą ir metabolizmą E. coli bakterijose, sankaupos. Operonas turi vieną promotoriaus sritį ir genus lac Z, lac Y, lac A ir lac I. Operas suaktyvinamas dėl laktozės. Lac Z, lac Y, lac A gamina beta galaktozidazę, laktozės permeazę ir tiogalaktozido transacetilazės fermentus.
Permeazinis fermentas leidžia laktozei patekti į ląstelę, o beta galaktozidazė hidrolizuoja laktozę iki gliukozės ir galaktozės. Transacetilazė naudojama substratų funkcionalizavimui. Jei yra tinkamesnio substrato arba nėra laktozės, Iaktyvinamas. Taip gaunamas alolaktozę jungiantis baltymas. Esant allolktozei, represorinio baltymo molekulės jungiasi prie alolaktozės molekulių. Tai leidžia tęsti transkripciją netrukdant. Nesant laktozės, šis baltymas jungiasi prie lac operono blokuojančio ir sustabdančio geno transkripcijos promotoriaus srities (kontrolinio bloko). Tokiu atveju laktozės permeazė ir beta galaktozidazė negaminami. Todėl laktozės katabolizmas yra sustabdytas.
Trp Operonas
Trp operonas taip pat yra genų grupė, valdoma vieno promotoriaus. Šiame operone yra visi genai, reikalingi Trp sintezei. Triptofanas, paprastai sutrumpintai vadinamas Trp, yra neįprasta amino rūgštis. Operoną sudaro trp E, trp D, trp C, trp B ir trp A, kurie kartu koduoja triptofano sintetazę; fermentas, kuris gamina triptofaną.
Trp operone taip pat yra trp R, kuris prireikus gamina represorių. Esant triptofanui, šis operonas liks išjungtas, nes represorius keičia savo struktūrą į aktyvią formą ir yra prijungtas prie promotoriaus srities. Nesant triptofano, represorinis baltymas išsiskiria iš promotoriaus srities arba yra neaktyvios struktūros, kuri negali prisijungti prie promotoriaus srities, todėl genų transkripcija yra pradedama gaminti triptofanu. Skirtingai nuo lac operono, šis operonas yra išjungiamas esant triptofanui, šis mechanizmas vadinamas „neigiamo represinio grįžtamojo ryšio mechanizmas“.
Kuo skiriasi Lac operonas nuo Trp operono?
• Lac operonas dalyvauja kataboliniame cukraus procese, tačiau Trp operonas dalyvauja anaboliniame aminorūgšties procese.
• Lac operonas suaktyvinamas esant laktozei, tačiau Trp operonas dezaktyvuojamas esant triptofanui.
• Lac operoną sudaro trys struktūriniai genai ir represorinis genas, tačiau Trp operoną sudaro penki struktūriniai genai ir represorinis genas.
• Lac operonas nenaudoja „silpninimo“ mechanizmo, tačiau Trp operonas naudoja „silpninimo“ mechanizmą.