ההבדל העיקרי בין אופרון לסיסטרון הוא שאופרון הוא יחידת DNA פונקציונלית הקיימת בפרוקריוטים ומורכבת ממספר גנים המווסתים על ידי מקדם ואופרטור בודד בעוד שסיסטרון הוא מונח המשמש להתייחס לגן, אשר היא היחידה התפקודית של התורשה המקודדת לחלבון.
ג'ין הוא יחידה פונקציונלית של תורשה. זהו קטע של DNA המורכב ממידע גנטי על מנת לסנתז חלבון. לפרוקריוטים יש כמה גנים המקובצים יחד תחת מקדם אחד ואופרטור אחד. זה ידוע בתור אופרון. לאוקריוטים יש גנים בודדים הפועלים תחת מקדם יחיד. ציסטרון הוא מונח נוסף המתייחס לגן.
מהו אופרון?
לפרוקריוטים (חיידקים וארכיאה) יש בעיקר אופרונים. אופרון מורכב מאשכול של גנים הפועלים תחת מקדם משותף ואופרטור משותף. מכיוון שהאופרון מורכב מגנים מרובים, הוא יוצר mRNA פוליציסטרוני עם השלמת השעתוק. האופרון מווסת על ידי מדכאים וממריצים. לפיכך, ניתן לסווג אופרונים בעיקר כאופרונים ניתנים להשראה ואופרונים ניתנים להדחקה. אופרון ה-Lac הניתן להשראת והאופרון Trp הניתן לדיכוי הם שני האופרונים העיקריים שנחקרו בפרוקריוטים. למעשה, המבנה של אופרון נחקר בדרך כלל ביחס לאופרון לאק.
איור 01: An Operon
אופרון lac מורכב ממקדם, אופרטור ושלושה גנים הידועים בשם Lac Z, Lac Y ו-Lac A.שלושת הגנים הללו מקודדים לשלושה אנזימים המעורבים במטבוליזם הלקטוז בחיידקים. Lac Z מקודד עבור Beta-galactosidase, Lac Y מקודד עבור Beta – galactoside permease ו-Lac A מקודד עבור Beta – galactoside transacetylase. כל שלושת האנזימים עוזרים בפירוק והובלה של לקטוז. בנוכחות לקטוז נוצרת התרכובת אלולקטוזה; הוא נקשר ל-lac repressor, מה שמאפשר לפעולת RNA פולימראז להתקדם ולגרום לשעתוק של הגנים. בהיעדר לקטוז, מדכא lac נקשר למפעיל, ובכך חוסם את פעילות ה-RNA פולימראז. כתוצאה מכך, לא מסונתז mRNA. לפיכך, ה-lac operon פועל כאופרון שניתן לשרירה, כאשר האופרון מתפקד כאשר הסובסטרט לקטוז קיים.
לשם השוואה, האופרון trp הוא אופרון שניתן להדחיק. אופרון Trp מקודד לחמישה אנזימים הנדרשים בסינתזה של טריפטופן שהיא חומצת אמינו חיונית. הפעילות של trp operon פעילה כל הזמן. כאשר יש עודף של טריפטופן, האופרון מעוכב.באותה תקופה זה עובד כאופרון שניתן להדחיק. זה יביא לעיכוב של ייצור טריפטופן עד הגעה למצב הומיאוסטטי.
מה זה סיסטרון?
Cistron הוא מונח נוסף המשמש להתייחסות לגן מבני. ציסטרון הוא קטע של DNA הנושא הוראה גנטית לייצור חלבון. לכן, סיסטרון מקודד לחלבון. סיסטרון מתעתק ל-mRNA ואז מתורגם לחלבון. תהליך מורכב דו-שלבי זה ידוע כביטוי גנים. השם "ציסטרון" ניתן בגנטיקה החיידקית המוקדמת מאחר שהוא הוגדר במקור בניסוי כיחידת השלמה גנטית באמצעות בדיקת cis/trans. המונח cistron נטבע על ידי סימור בנצר.
איור 02: Cistron
אופרונים פרוקריוטיים הם פוליציסטרונים.זה אומר שלאופרון יש כמה ציסטרונים או גנים. לסיסטרון יש אינטרונים (רצפים לא מקודדים) ואקסונים (רצפים מקודדים). מספר האינטרונים ומספר האקסונים, כמו גם אורך הרצפים הללו, משתנים בין הגנים. לפיכך, לגנים יש גדלים שונים. יתרה מכך, לגנים יש מיקום ייחודי על הכרומוזום.
מהם הדמיון בין אופרון ל-Cistron?
- לאופרון יש מקבץ של ציסטרונים, כך שהאופרונים הם פוליציסטרוניים.
- יש להם הוראה גנטית לייצור חלבונים.
- שניהם יחידות פונקציונליות של תורשה.
- הם פועלים תחת מקדם אחד.
- יתר על כן, הם מתמללים ומתרגמים לחלבונים.
מה ההבדל בין אופרון ל-Cistron?
אופרון הוא מקבץ של מספר גנים שפועל תחת מקדם אחד ואופרטור אחד, אבל סיסטרון הוא מונח אחר המשמש להתייחסות לגן.אז זה ההבדל העיקרי בין אופרון לסיסטרון. יתר על כן, האופרון מתמלל ל-mRNA פוליציסטרוני בעוד שהסיסטרון מתמלל ל-mRNA מונו-ציסטרוני. לפיכך, זהו הבדל חשוב נוסף בין אופרון לסיסטרון. יתרה מכך, אופרון מייצר מספר חלבונים, בעוד שסיסטרון מייצר חלבון בודד.
להלן אינפוגרפיקה מפרטת את ההבדלים בין אופרון לציסטרון בצורת טבלה.
סיכום – Operon vs Cistron
אופרון הוא מקבץ של גנים המוסדר על ידי מקדם ואופרטור משותפים. הם נמצאים בחיידקים ובארכאות. מצד שני, סיסטרון הוא שם חלופי לגן. האופרונים הם פוליציסטרונים. הם נותנים mRNA פוליציסטרוני שנותן מספר חלבונים. אבל, cistron נותן mRNA מונו-ציסטרוני, שמתורגם לחלבון בודד.לפיכך, זה מסכם את ההבדל בין אופרון לסיסטרון.
