Гол ялгаа – Оперон ба Регулон
Оперон нь прокариотуудын үйл ажиллагааны ДНХ-ийн нэгж бөгөөд нэг дэмжигч ба оператороор зохицуулагддаг хэд хэдэн генээс бүрддэг. Регулон нь нэг зохицуулалтын молекулаар зохицуулагддаг зэргэлдээ бус бүлгийн генүүдээс бүрддэг функциональ генетикийн нэгж юм. Оперон ба Регулон хоёрын гол ялгаа нь генийн зэргэлдээ буюу зэргэлдээ бус шинж чанар юм. Опероны генийн бөөгнөрөл нь зэргэлдээ байрладаг бол регулоны генүүд залгаагүй байрлаж болно.
Прокариот ба эукариотуудын генийн илэрхийлэлийг зохицуулах нь янз бүрийн механизмын тусламжтайгаар явагддаг. Прокариотууд генийн илэрхийлэлээ зохицуулахын тулд опероны ойлголтыг ашигладаг бол эукариотууд генийн зохицуулалтдаа регулон гэсэн ойлголтыг ашигладаг.
Оперон гэж юу вэ?
Оперонууд голчлон прокариотуудад олддог хэдий ч нематод (C. elegans) зэрэг зарим эукариотуудад оперонууд илэрсэн тухай сүүлийн үеийн нээлтүүд байдаг. Оперон нь нийтлэг дэмжигч ба нийтлэг оператороор зохицуулагддаг хэд хэдэн генээс бүрддэг. Опероныг дарангуйлагч ба индуктороор зохицуулдаг. Иймээс оперонуудыг үндсэндээ өдөөгддөг оперонууд ба дарангуйлагдах оперонууд гэж ангилж болно. Тиймээс оперон нь олон генээс бүрддэг тул транскрипц дууссаны дараа полицистрон мРНХ үүсгэдэг.
Прокариотуудад судлагдсан хоёр үндсэн оперон байдаг; индукцтай Лак оперон ба дарангуйлагдах Trp оперон. Опероны бүтцийг ихэвчлэн лак опероны талаар судалдаг. Лак оперон нь дэмжигч, оператор болон Lac Z, Lac Y, Lac A гэсэн гурван генээс бүрддэг. Эдгээр гурван ген нь микроб дахь лактозын солилцоонд оролцдог гурван ферментийг кодлодог. Lac Z код нь Бета-галактозидазын, Lac Y код нь Бета – галактозид нэвчилт, Лак А нь Бета – галактозид трансацетилазын код юм. Бүх гурван фермент нь лактозыг задлах, тээвэрлэхэд тусалдаг. Тиймээс лактоз байгаа тохиолдолд лактозыг дарангуйлагчтай холбогдож, РНХ полимеразын үйл ажиллагааг үргэлжлүүлж, генийн транскрипцийг бий болгодог алолактозын нэгдэл үүсдэг. Лактоз байхгүй тохиолдолд лак дарангуйлагч нь оператортой холбогдож, улмаар РНХ полимеразын идэвхийг хаадаг. Тиймээс мРНХ нийлэгждэггүй. Иймээс лак оперон нь индукцлаг опероны үүрэг гүйцэтгэдэг ба энд лактозын субстрат байгаа үед опероны функцийг гүйцэтгэдэг.
Харьцуулбал trp оперон нь дарагдах боломжтой оперон юм. Trp оперон нь чухал амин хүчил болох триптофаны нийлэгжилтэнд шаардлагатай таван ферментийг кодлодог. Тиймээс trp опероны үйл ажиллагаа байнга идэвхтэй байдаг. Илүүдэл триптофан байвал оперо дарангуйлдаг тул дарангуйлагдах оперон гэж нэрлэдэг. Энэ нь гомеостатик байдалд хүрэх хүртэл триптофаны үйлдвэрлэлийг саатуулна.
Зураг 01: Оперон
Тиймээс лак оперон ба trp оперон хоёулаа генийн зохицуулалтад оролцдог бөгөөд ингэснээр эсийн энергийг хадгалах, эсийн үйл ажиллагааны нарийвчлалыг молекулын түвшинд байлгахад оролцдог.
Регулон гэж юу вэ?
Регулонууд нь өмнө нь бактерид мөн тодорхойлогдсон ба опероны бөөгнөрөл нь регулон гэж нэрлэгддэг. Одоогийн байдлаар регулон нь ДНХ-ийн хэлтэрхий эсвэл нийтлэг зохицуулалтын генийн хяналтанд байдаг генетикийн нэгж юм. Тиймээс промотор ба оператороос илүү шинэ зохицуулагч ген нь регулоны генийн илэрхийлэлд оролцдог. Энэ нь эукариотуудад голчлон ажиглагдаж байна. Генетикийн нэгж нь зэргэлдээ бус генийн бүлгээс бүрдэнэ. Иймээс эдгээр генүүд нь тодорхой, тодорхой дарааллаар байршдаггүй бөгөөд эукариотуудын геном даяар тархаж болно.
Зураг 02: Регулон
Прокариот бактерийн хувьд Регулоныг хамтад нь ажилладаг оперонууд гэж нэрлэдэг. Регулоныг ихэвчлэн модулон эсвэл өдөөгч гэж ангилдаг. Модулон нь бүх төрлийн стресс, нөхцөл байдалд хариу үйлдэл үзүүлдэг бол өдөөгч нь зөвхөн хүрээлэн буй орчны өөрчлөлт эсвэл өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Регулоны прокариот жишээнүүд нь фосфатын зохицуулалт, сигма хүчин зүйлээр дамжуулан дулааны цочролын стресст үзүүлэх хариу үйлдлийг зохицуулахад ажиглагддаг. Эукариотуудад эдгээр зохицуулалтууд нь эукариотуудад орчуулгын процессыг өдөөдөг эсвэл саатуулдаг орчуулгын хүчин зүйлсийг холбох замаар орчуулгыг хянахад оролцдог.
Оперон ба Регулон хоёрын ижил төстэй зүйл юу вэ?
- Оперон болон Регулон хоёулаа генийн илэрхийлэлийг зохицуулахад оролцдог.
- Оперон болон Регулон хоёулаа ДНХ-ээс тогтдог.
- Оперон ба Регулон хоёулаа индуктор, дарангуйлагч эсвэл өдөөгчөөр зохицуулагддаг.
Оперон ба Регулон хоёрын ялгаа юу вэ?
Operon vs Regulon |
|
| Оперон нь прокариотуудын үйл ажиллагааны ДНХ-ийн нэгж бөгөөд нэг дэмжигч ба оператороор зохицуулагддаг хэд хэдэн генээс бүрддэг. | Регулон нь нэг зохицуулалтын молекулаар зохицуулагддаг зэргэлдээ бус бүлгийн генүүдээс бүрддэг функциональ генетикийн нэгж юм. |
| Олдсон | |
| Оперонууд голчлон прокариотуудад олддог. | Эукариотуудад ихэвчлэн регулонууд байдаг. |
| Генийн зохицуулалт | |
| Генүүд нь опероны дагуу зэрэгцэн байрласан байдаг. | Генүүдийг регулон дээр зэрэгцүүлэн байрлуулах шаардлагагүй. Зохицуулах үүднээс тэдгээрийг залгаагүй байдлаар байрлуулж болно. |
| Төрөл | |
| Оперонууд хоёр төрөл; өдөөгдөж болох эсвэл дарагдах боломжтой. | Зохицуулалт нь модулон эсвэл өдөөгч байж болно. |
| Жишээ | |
| trp -operon, ara -operon, his – оперон, vol –operon нь опероны жишээ юм. | Ada regulon, CRP regulon болон FNR regulon нь регулоны жишээ юм. |
Хураангуй – Оперон ба Регулон
Оперонууд нь генийн илэрхийлэлийг зохицуулахад оролцдог регулонууд юм. Эдгээр зохицуулалтын механизм хоёулаа анх прокариотуудад ажиглагдаж байсан ч дараа нь регулонууд эукариотуудад голчлон байдгийг тогтоожээ. Тэд эукариот генийн транскрипц, орчуулгад зохицуулах үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг тогтоожээ. Оперонууд нь ихэвчлэн өдөөгддөг эсвэл дарагддаг. Эдгээр нь нэг дэмжигч, нэг оператор агуулсан генийн бүлгээс бүрддэг бол регулон дахь зохицуулалтын ген нь эукариотуудын зэргэлдээ бус генүүдийн багцыг хянахад оролцдог. Энэ бол оперон ба регулоны ялгаа юм.
