Kiemelt különbség – Promóter vs üzemeltető
A gén kódoló régiójától eltérő DNS-szekvenciák létfontosságúak a transzkripciós folyamattal kapcsolatos különféle funkciók ellátásában. A transzkripció egy enzim által katalizált folyamat, amely átírja vagy átalakítja a DNS-szálat a hasonló mRNS-szálává. Az élet központi dogmájában a DNS mRNS-vé történő transzkripciója a fehérjeszintézis első fázisa. Ezt követi a transzláció, amely az mRNS-szekvenciát olyan aminosavszekvenciává alakítja, amely a várt fehérjét állítja elő. Az organizmusokban található különböző szekvenciák közül a promoterszekvenciák és az operátorszekvenciák játszanak fő szerepet a transzkripcióban. A promóterek mind a prokariótákban, mind az eukariótákban jelen vannak. Ezek a transzkripció kezdőhelyétől felfelé helyezkednek el, és ezek azok a helyek, ahol az RNS-polimeráz enzim kötődik. Az operátorok csak a prokariótákban vannak jelen. Ezek azok a helyek, ahol a szabályozó molekula egy operonhoz kötődik. A fő különbség a promoter és az operátor között a megfelelő DNS-szekvenciához kötődő molekula típusán alapul. Az RNS polimeráz a promoterhez, míg az operonrendszer szabályozó molekulái az operátorhoz kötődnek.
Mi az a promóter?
A promoter egy DNS-szekvencia, amely a transzkripció kezdőhelyétől felfelé helyezkedik el. Ez a fontos DNS-szekvencia megtalálható mind az eukariótákban, mind a prokariótákban; bár az eukarióta promoterek eltérhetnek a prokarióta promoterektől. A promóterek azok a DNS-régiók, amelyekhez az RNS-polimeráz kötődik a transzkripciós folyamat során. Ez a fő enzim, amely részt vesz az egyszálú RNS (mRNS, tRNS, rRNS) DNS-templátból történő előállításában. Az RNS típusától függően az RNS polimeráz eltérő lehet. A promoterszekvenciák erősen konzervált régiók a genomban. Ezért ezeket konszenzus régióknak nevezik. A promoter hatásmechanizmusa eukariótákban és prokariótákban eltérő.
Eukariótákban a promoterekben található konzervált szekvenciát TATA boxnak nevezik, amely a gén -10-es pozíciójában található. Az RNS polimeráz kötődését a TATA boxhoz a kötő transzkripciós faktorok segítik elő. Ezek a transzkripciós faktorok megerősítő változásokat hajtanak végre a promoterszekvenciában, és növelik az RNS-polimeráz kötődési affinitását. Így a transzkripció iniciációja során kialakuló preiniciációs komplex a 7 transzkripciós faktorral képződött komplexből és a promoter helyből áll. Ha ez a komplex kialakul, az eukarióta RNS polimeráz könnyen kötődik a promoterhez, és elindítja a transzkripciót.
01. ábra: Promóter
Prokariótákban a mechanizmus sokkal egyszerűbb, mivel nem tartalmaznak semmilyen transzkripciós faktort. Ehelyett az RNS-polimeráz szigmafaktora részt vesz a promoter felismerésében és az enzimnek a promoterre való összeállításában. A prokariótákban két fő konzervált promoterrégió található, a TATA-boxnak megfelelő promoterszekvenciát „Pribnow Box” néven ismerik. A Pribnow Box (-10 pozíció) a TATAAT szekvenciából áll. A második promoterszekvencia -35-ös elemként ismert, mivel a -35-ös pozícióban található.
Mi az a kezelő?
Egy operátor található a prokarióta génstruktúrában. Ez a DNS fő régiója, amelyhez az operonrendszer szabályozó molekulái kötődnek. A lac operátor sok prokarióta baktérium lac operonjában jelen lévő operátor szekvencia. A lac operon esetében a represszor molekula az operátor régióhoz kötődik. Ez a kötődés megakadályozza, hogy az RNS-polimeráz átírja az operátor után található géneket.
02. ábra: Operon kezelője
Az eukarióták nem rendelkeznek operátorrégiókkal. Ehelyett a transzkripció szabályozásában részt vevő transzkripciós faktoraik a promoter régiókhoz kötődnek. Így az operátor fő funkciója prokariótákban a génexpresszió szabályozása.
Mi a hasonlóság a szervező és az üzemeltető között?
- Mind a Promoter, mind az Operator dezoxiribóz nukleinsavakból (DNS) áll.
- Mind a promóter, mind az operátor szekvenciák fontosak az átírási folyamatban.
Mi a különbség a szervező és az üzemeltető között?
Promóter vs üzemeltető |
|
| A promóterek azok a helyek, ahol az RNS-polimeráz kötődik, és egy gén transzkripciós kezdőhelyétől felfelé vannak jelen. | Az operátorok azok a helyek, ahol a szabályozó molekula operonmodellhez kötődik. |
| Az élőlény típusa | |
| Promoterek a prokariótákban és az eukariótákban egyaránt megtalálhatók. | Operátorok csak prokariótákban találhatók. |
| Funkció | |
| A promóter elősegíti az RNS polimeráz és a transzkripciós faktorok kötődését (csak eukariótákban) a géntranszkripció génjéhez. Prokariótákban a promóter régió megkönnyíti az RNS-polimeráz szigma faktorának kötődését (prokariótákban). | Az operátorok szabályozzák a génexpressziót azáltal, hogy megkönnyítik a szabályozó molekula kötődését az operonhoz. |
Összefoglaló – Promóter kontra üzemeltető
Promoter és Operator fontos DNS-szekvenciák, amelyek részt vesznek a transzkripciós folyamatban és a transzkripció szabályozásában. A promóter szekvenciák mind a prokariótákban, mind az eukariótákban megtalálhatók. A promóter az RNS polimeráz kötődési helye. Ezek erősen konzervált régiók, amelyek konszenzus szekvenciákként ismertek. Az eukarióták TATA-boxa és a Pribnow-box, valamint a prokarióták -35-ös promótere a közös promóterek. Az operátorok csak a prokariótákban vannak jelen, ahol a represszor megkötésével és a downstream gének transzkripciójának gátlásával szabályozzák a génexpressziót (lac operon koncepció), vagy az aktivátorhoz kötődnek és transzkripciót indukálnak (trp operon koncepció). Ez a különbség a promóter és az operátor között.
