DNS sekvences, kas nav gēna kodēšanas reģions, ir ļoti svarīgas, veicot dažādas funkcijas saistībā ar transkripcijas procesu. Transkripcija ir enzīmu katalizēts process, kas pārraksta vai pārveido DNS virkni līdzīgā mRNS virknē. Dzīves centrālajā dogmā DNS transkripcija uz mRNS ir pirmā olbaltumvielu sintēzes fāze. Tam seko translācija, kas pārveido mRNS secību aminoskābju secībā, kas veido paredzamo olbaltumvielu. Starp dažādajām organismās sastopamajām sekvencēm transkripcijā liela loma ir promotoru sekvencēm un operatoru sekvencēm. Organizatori atrodas gan prokariotos, gan eikariotos. Tās ir novietotas augšpus transkripcijas sākuma vietas un ir vietas, kurās saistās RNS polimerāzes enzīms. Operatori ir sastopami tikai prokariotos. Tās ir vietas, kurās regulējošā molekula saistās ar operonu. galvenā atšķirība starp promotoru un operatoru balstās uz molekulu veidu, kas saistās ar attiecīgo DNS secību. RNS polimerāze saistās ar promotoru, savukārt operona sistēmas regulējošās molekulas saistās ar operatoru.
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir Organizators
3. Kas ir operators
4. Līdzības starp vadītāju un vadītāju
5. Blakus salīdzinājums - veicinātājs vs operators tabulas formā
6. Kopsavilkums
Promocents ir DNS sekvence, kas novietota augšpus transkripcijas sākuma vietas. Šī svarīgā DNS secība ir atrodama gan eikariotos, gan prokariotos; kaut arī eikariotu veicinātāji var atšķirties no prokariotu veicinātājiem. Promootori ir DNS reģioni, kuros RNS polimerāze saistās transkripcijas procesa laikā. Tas ir galvenais enzīms, kas iesaistīts vienpavediena RNS (mRNS, tRNS, rRNS) ražošanā no DNS šablona. Atkarībā no RNS veida RNS polimerāze atšķirsies. Promodenu sekvences ir ļoti konservēti reģioni visā genomā. Tādēļ tos sauc par vienprātības reģioniem. Promootori darbības mehānisms atšķiras eikariotos un prokariotos.
Eukariotos konservatīvā sekvence, kas atrodama promoteros, tiek saukta par TATA lodziņu, kas atrodas gēna -10 pozīcijā. RNS polimerāzes saistīšanos ar TATA lodziņu atvieglo saistošie transkripcijas faktori. Šī transkripcija ietekmē apstiprinātāja izmaiņas promotora secībā un palielina tās afinitāti pret RNS polimerāzes saistīšanos. Tādējādi transkripcijas iniciācijas laikā izveidotais pirmsiniciatīvas komplekss sastāv no kompleksa, kas izveidots ar 7 transkripcijas faktoriem un promocijas vietu. Kad šis komplekss ir izveidojies, eikariotu RNS polimerāze viegli saistās ar promotoru un sāk transkripciju.
01. attēls
Prokariotos mehānisms ir daudz vienkāršāks, jo tie nesatur transkripcijas faktorus. Tā vietā RNS polimerāzes sigma faktors ir iesaistīts promotora atpazīšanā un fermenta montāžā uz promotora. Prokariotos ir divi galvenie konservēto promotoru reģioni, atbilstošā TATA lodziņa promotoru secība ir pazīstama kā “Pribnow lodziņš”. Pribnova lodziņš (-10 pozīcija) sastāv no secības TATAAT. Otro promotoru secību sauc par -35 elementu, jo tā atrodas -35 pozīcijā.
Operators ir atrodams prokariotu gēnu struktūrā. Tas ir galvenais DNS reģions, pie kura saistās operona sistēmas regulējošās molekulas. Lac operators ir operatora secība, kas atrodas daudzu prokariotu baktēriju lac operonā. Lak operona gadījumā represora molekula saistās ar operatora reģionu. Šī saistīšanās neļaus RNS polimerāzei transkribēt gēnus, kas atrodas operatora lejpus.
02 attēls: Operona operators
Eikariotiem nav operatora reģionu. Tā vietā viņu transkripcijas faktori, kas iesaistīti transkripcijas regulēšanā, ir saistīti ar promocijas reģioniem. Tādējādi galvenā operatora funkcija prokariotos ir gēnu ekspresijas regulēšana.
Organizators vs operators | |
Promootori ir vietas, kurās saista RNS polimerāze, un tās atrodas augšpus gēna transkripcijas sākuma vietas. | Operatori ir vietas, kurās regulējošā molekula saistās ar operona modeli. |
Organisma tips | |
Organizatori ir sastopami gan prokariotos, gan eikariotos. | Operatori ir sastopami tikai prokariotos. |
Funkcija | |
Organizators atvieglo RNS polimerāzes un transkripcijas faktoru saistīšanos ar gēnu transkripcijas gēnā (tikai eikariotos). Prokariotos promotora reģions atvieglo RNS polimerāzes sigma faktora saistīšanos (prokariotos). | Operatori regulē gēna ekspresiju, atvieglojot regulējošās molekulas saistīšanos ar operonu. |
Organizators un operators ir svarīgas DNS sekvences, kuras ir iesaistītas transkripcijas procesā un transkripcijas regulēšanā. Promotoru sekvences ir atrodamas gan prokariotos, gan eikariotos. Organizators ir RNS polimerāzes saistīšanas vieta. Tie ir ļoti konservatīvi reģioni, kas pazīstami kā vienprātības secības. Kopējie veicinātāji ir eukariotu TATA lodziņš un lodziņš Pribnovs un prokariotu veicinātājs -35. Operatori ir sastopami tikai prokariotos, kur viņi kontrolē gēna ekspresiju, saistot represoru un kavējot pakārtoto gēnu transkripciju (lac operona koncepcija), vai arī saistās ar aktivatoru un inducē transkripciju (trp operona koncepcija). Šī ir atšķirība starp vadītāju un operatoru.
1. “BioCoach darbība”. Pīrsons - bioloģijas vieta, pieejama šeit
2. “Atbalstītāji”. Addgene, pieejams šeit
1.'Figure 16 02 02'By CNX OpenStax, (CC BY 4.0), izmantojot Commons Wikimedia
2.'Lac-operon'By Barbarossa holandiešu Vikipēdijā (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia