Lac срещу Trp Operaon
Operon е специално генно подреждане в прокариотите. В един оперон той подрежда всички гени, необходими за специфична функция. Тази организация позволява на един единствен промотор да активира, деактивира и регулира всички гени, участващи в една определена функция. Поради тази природа оперонът се нарича функционална единица на прокариотната генна експресия. Lac оперонът и Trp оперонът са два оперона, открити в бактериалния геном на E.coli и в много други бактерии. Тези оперони контролират различни функции. Оперонът е функционалната единица на прокариотната генна експресия.
Lac Operaon
Lac оперон е клъстерът от гени, отговорни за транспортирането и метаболизма на лактозата в E.коли бактерии. Оперонът има една промоторна област и гени lac Z, lac Y, lac A и lac I. Оперонът се активира от присъствието на лактоза. Lac Z, lac Y, lac A произвеждат ензими бета галактозидаза, лактоза пермеаза и тиогалактозид трансацетилаза.
Ензимът пермеаза позволява на лактозата да влезе в клетката, а бета галактозидазата хидролизира лактозата до глюкоза и галактоза. Трансацетилазата се използва за функционализиране на субстрати. Ако е наличен по-предпочитан субстрат или липсва лактоза, lac I се активира. Това произвежда протеин, свързващ алолактозата. В присъствието на алолоктоза молекулите на репресорния протеин се свързват с молекулите на алолактозата. Това позволява транскрипцията да продължи, без да бъде смущавана. В отсъствието на лактоза, този протеин се свързва с промоторната област (контролна единица) на lac оперона, блокирайки и спирайки генната транскрипция. Когато това се случи, не се произвеждат лактозна пермеаза или бета галактозидаза. Следователно катаболизмът на лактозата се спира.
Trp Operaon
Trp оперонът също е група от гени, контролирани от един промотор. Този оперон съдържа всички гени, необходими за синтеза на Trp. Триптофанът, обикновено съкращаван като Trp, е необичайна аминокиселина. Оперонът се състои от trp E, trp D, trp C, trp B и trp A, които колективно кодират триптофан синтетазата; ензимът, който произвежда триптофан.
Trp оперонът също съдържа trp R, който произвежда репресор, когато е необходимо. В присъствието на триптофан този оперон остава дезактивиран, тъй като репресорът променя своята конформация в активна форма и е свързан с промоторната област. В отсъствието на триптофан, репресорният протеин се освобождава от промоторната област или е в неактивна конформация, която не може да се свърже с промоторната област, и по този начин се инициира транскрипция на гените, като в резултат се образува триптофан. За разлика от lac оперона, този оперон се деактивира в присъствието на триптофан, този механизъм се нарича „механизъм на отрицателна репресивна обратна връзка“.
Каква е разликата между Lac оперон и Trp оперон?
• Lac оперонът участва в катаболния процес на захарта, но Trp оперонът участва в анаболния процес на аминокиселината.
• Lac оперонът се активира в присъствието на лактоза, но Trp оперонът се деактивира в присъствието на триптофан.
• Lac оперонът се състои от три структурни гена и репресорен ген, но Trp оперонът се състои от пет структурни гена и репресорен ген.
• Lac оперонът не използва механизъм за „затихване“, но оперонът Trp използва механизъм за „затихване“.
