Lac vs Trp Operon
אופרון הוא יישור גנים מיוחד בפרוקריוטים. באופרון אחד, הוא מיישר את כל הגנים הדרושים לתפקוד מסוים. ארגון זה מאפשר למקדם אחד להפעיל, להשבית ולווסת את כל הגנים המשתתפים בתפקוד מסוים אחד. בשל אופי זה, האופרון נקרא היחידה התפקודית של ביטוי גנים פרוקריוטי. Lac operon ו- Trp operon הם שני אופרונים המצויים בגנום חיידקי E.coli, ובחיידקים רבים אחרים. אופרונים אלה שולטים בפונקציות שונות. אופרון הוא היחידה התפקודית של ביטוי גנים פרוקריוטי.
Lac Operon
לאק אופרון הוא מקבץ הגנים האחראי על הובלת לקטוז ומטבוליזם ב-E.חיידקי קולי. לאופרון אזור פרומטור אחד וגנים lac Z, lac Y, lac A ו-lac I. האופרון מופעל על ידי נוכחות לקטוז. ה-lac Z, lac Y, lac A מייצרים אנזימי בטא גלקטוזידאז, לקטוז פרמיאז ותיוגלקטוזיד טרנסאצטילאז.
אנזים Permease מאפשר ללקטוז להיכנס לתא, ובטא גלקטוזידאז מבצע הידרוליזה של לקטוז לגלוקוז ולגלקטוז. טרנסאצטילאז משמש לפונקציונליזציה של מצעים. אם קיים מצע עדיף יותר או חסר לקטוז, lac I מופעל. זה מייצר חלבון קושר אלולקטוזה. בנוכחות אלולקטוזה, מולקולות החלבון המדכאות נקשרות למולקולות אלולקטוזה. זה מאפשר לתמלול להמשיך מבלי להפריע. בהיעדר לקטוז, חלבון זה נקשר לאזור הפרומוטור (יחידת הבקרה) של האופרון lac חוסם ומפסיק את שעתוק הגנים. כאשר זה קורה לא נוצרים לקטוז פרמז או בטא גלקטוזידאז. לכן, קטבוליזם הלקטוז מופסק.
Trp Operon
אופרון Trp הוא גם מקבץ של גנים הנשלט על ידי מקדם יחיד. האופרון הזה מכיל את כל הגנים הדרושים לסינתזה של Trp. טריפטופן מקוצר בדרך כלל בתור Trp הוא חומצת אמינו יוצאת דופן. האופרון מורכב מ-trp E, trp D, trp C, trp B ו-trp A, המקודדים ביחד טריפטופן סינתזה; האנזים שמייצר טריפטופן.
אופרון trp מכיל גם trp R שמייצר מדחיק בעת הצורך. בנוכחות טריפטופן האופרון הזה נשאר מושבת מכיוון שהמדכא משנה את הקונפורמציה שלו לצורה פעילה וקשור לאזור הפרומטור. בהיעדר טריפטופן, החלבון המדכא משתחרר מאזור הפרומוטור או נמצא במבנה הלא פעיל, שאינו יכול להיקשר לאזור הפרומוטור, ובכך מתחיל שעתוק הגנים ויוצר טריפטופן, כתוצאה מכך. שלא כמו אופרון lac אופרון זה מושבת בנוכחות טריפטופן, מנגנון זה מכונה "מנגנון משוב דיכוי שלילי".
מה ההבדל בין אופרון Lac לאופרון Trp?
• אופרון לאק מעורב בתהליך הקטבולי של סוכר, אבל אופרון Trp מעורב בתהליך האנאבולי של חומצת אמינו.
• אופרון לאק מופעל בנוכחות לקטוז, אבל אופרון Trp מושבת בנוכחות טריפטופן.
• אופרון לאק מורכב משלושה גנים מבניים וגן מדכא, אבל אופרון Trp מורכב מחמישה גנים מבניים וגן מדכא.
• אופרון Lac אינו משתמש במנגנון "הנחתה", אבל אופרון Trp משתמש במנגנון "הנחתה".
