Differenza chiave – Operon vs Regulon
L'operone è un'unità funzionale del DNA nei procarioti costituita da diversi geni che sono regolati da un unico promotore e da un operatore. Regulon è un'unità genetica funzionale composta da un gruppo non contiguo di geni regolati da una singola molecola regolatrice. La differenza chiave tra l'Operon e il Regulon è la natura contigua o non contigua dei geni. Il gruppo genico di un operone è localizzato in modo contiguo mentre i geni di un regulone possono essere localizzati in modo non contiguo.
La regolazione dell'espressione genica nei procarioti e negli eucarioti avviene con l'uso di diversi meccanismi. I procarioti usano il concetto di operone per regolare la loro espressione genica mentre gli eucarioti usano il concetto di regulone per la loro regolazione genica.
Cos'è un operone?
Gli operoni si trovano prevalentemente e principalmente nei procarioti, sebbene ci siano scoperte molto recenti in cui gli operoni sono stati visti in alcuni eucarioti inclusi i nematodi (C. elegans). Un operone è composto da diversi geni che sono regolati da un promotore comune e da un operatore comune. L'operone è regolato da repressori e induttori. Pertanto, gli operoni possono essere classificati principalmente come operoni inducibili e operoni reprimibili. Pertanto, poiché l'operone è costituito da più geni, dà origine a un mRNA policistronico al completamento della trascrizione.
Ci sono due operoni principali studiati nei procarioti; l'operone inducibile Lac e il reprimibile operone Trp. La struttura di un operone è tipicamente studiata rispetto all'operone lac. L'operone lac è composto da un promotore, un operatore e tre geni: Lac Z, Lac Y e Lac A. Questi tre geni codificano per tre enzimi coinvolti nel metabolismo del lattosio nei microbi. Codici Lac Z per la beta-galattosidasi, codici Lac Y per la beta – galattoside permeasi e codici Lac A per la beta – galattoside transacetilasi. Tutti e tre gli enzimi aiutano nella degradazione e nel trasporto del lattosio. Pertanto, in presenza di lattosio, si forma l'allolattosio composto che si lega al repressore lac permettendo all'azione dell'RNA polimerasi di procedere e provocare la trascrizione dei geni. In assenza di lattosio, il lac repressor si lega all'operatore, bloccando così l'attività della RNA polimerasi. Pertanto, nessun mRNA viene sintetizzato. Pertanto, l'operone lac agisce come un operone inducibile, dove l'operone è funzionale quando è presente il substrato lattosio.
In confronto, l'operone trp è un operone reprimibile. L'operone Trp codifica per cinque enzimi richiesti nella sintesi del triptofano che è un amminoacido essenziale. Pertanto, l'attività dell'operone trp è sempre attiva. Quando c'è un eccesso di triptofano, l'operone viene inibito, quindi noto come operone reprimibile. Ciò comporterà l'inibizione della produzione di triptofano fino al raggiungimento di una condizione omeostatica.
Figura 01: Operone
Pertanto, sia l'operone lac che l'operone trp sono coinvolti nella regolazione genica e, quindi, partecipano alla conservazione dell'energia cellulare e al mantenimento dell'accuratezza delle attività cellulari a livello molecolare.
Cos'è un Regulon?
Regulons, erano stati precedentemente identificati anche nei batteri, dove un gruppo di operoni chiamato regulon. Attualmente, un regulon è un frammento di DNA o un'unità genetica che è sotto il controllo di un gene regolatore comune. Pertanto, più del promotore e dell'operatore, un nuovo gene regolatore è coinvolto nell'espressione genica del regulone. Questo è ora osservato prevalentemente negli eucarioti. L'unità genetica è composta da un gruppo di geni non contigui. Pertanto, questi geni non sono posti in un ordine specifico e definito e possono essere distribuiti in tutto il genoma degli eucarioti.
Figura 02: Regulon
Nei batteri procarioti, Regulon è indicato come un gruppo di operoni che operano insieme. Un Regulon è principalmente classificato come modulon o stimolo. Un modulon risponde a tutti i tipi di stress e condizioni, mentre uno stimolo risponde solo a cambiamenti o stimoli ambientali. Gli esempi procariotici di Regulon si osservano nella regolazione del fosfato e nella regolazione delle risposte agli stress da shock termico tramite fattori sigma. Negli eucarioti, questi reguloni sono coinvolti nel controllo della traduzione attraverso il legame di fattori di traduzione che inducono o inibiscono il processo di traduzione negli eucarioti.
Quali sono le somiglianze tra Operon e Regulon?
- Sia Operon che Regulon sono coinvolti nella regolazione dell'espressione genica.
- Sia Operon che Regulon sono composti da DNA.
- Sia Operon che Regulon sono regolati da induttori, repressori o stimolatori.
Qual è la differenza tra Operon e Regulon?
Operon vs Regulon |
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| L'operone è un'unità funzionale del DNA nei procarioti costituita da diversi geni regolati da un unico promotore e da un operatore. | Regulon è un'unità genetica funzionale composta da un gruppo non contiguo di geni regolati da una singola molecola regolatrice. |
| Trovato tra | |
| Prevalentemente gli operoni si trovano nei procarioti. | Prevalentemente i reguloni si trovano negli eucarioti. |
| Arrangiamento genetico | |
| I geni sono disposti in modo contiguo in un operone. | Non è necessario che i geni siano disposti in modo contiguo nel regulon. Possono essere organizzati in modo non contiguo per la regolamentazione. |
| Tipi | |
| Gli operani sono di due tipi; inducibile o reprimibile. | Regulons possono essere modulon o stimulon. |
| Esempi | |
| trp -operon, ara -operon, his – operon, vol –operon sono esempi di operoni. | Ada regulon, CRP regulon e FNR regulon, sono esempi di regulon. |
Riepilogo – Operon vs Regulon
Gli operani sono reguloni coinvolti nella regolazione dell'espressione genica. Sebbene entrambi questi meccanismi di regolazione siano stati inizialmente osservati nei procarioti, si è poi scoperto che i reguloni erano presenti prevalentemente negli eucarioti. Si è scoperto che hanno un ruolo regolatorio nella trascrizione e traduzione del gene eucariotico. Gli operoni sono principalmente inducibili o reprimibili. Sono composti da un gruppo di geni contenenti un singolo promotore e un singolo operatore, mentre, nel regulone, un gene regolatore è coinvolto nel controllo di un insieme di geni non contigui negli eucarioti. Questa è la differenza tra operone e regulon.
