A gén kódoló régiójától eltérő DNS-szekvenciák létfontosságúak a transzkripciós folyamattal kapcsolatos különböző funkciók végrehajtásában. A transzkripció az enzim által katalizált folyamat, amely átírja vagy átalakítja a DNS-szálat hasonló mRNS-szálá. Az élet központi dogmájában a fehérje szintézisének első fázisa a DNS transzkripciója az mRNS-re. Ezt transzláció követi, amely az mRNS-szekvenciát olyan aminosav-szekvenciává alakítja, amely a várt fehérjét hozza létre. Az organizmusokban található különféle szekvenciák közül a promóter szekvenciák és az operátor szekvenciák játszanak jelentős szerepet a transzkripcióban. A promóterek mind a prokarióta, mind az eukarióta jelen vannak. A transzkripció kiindulási helyétől felfelé helyezkednek el, és azok azok a helyek, ahol az RNS polimeráz enzim kötődik. Az operátorok csak a prokariótákban vannak jelen. Ezek azok a helyek, ahol a szabályozó molekula kötődik egy operonhoz. Az kulcs különbség A promóter és az operátor közötti molekulatípus azon molekula típusán alapszik, amely az adott DNS-szekvenciához kötődik. Az RNS-polimeráz kötődik a promoterhez, míg az operonrendszer szabályozó molekulái az operátorhoz.
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az a promóter?
3. Mi az Üzemeltető?
4. A promóter és az üzemeltető közötti hasonlóságok
5. Összehasonlítás - Promóter vs Operator táblázatos formában
6. Összegzés
A promoter egy olyan DNS-szekvencia, amely a transzkripció kezdőpontja előtt helyezkedik el. Ez a fontos DNS-szekvencia megtalálható mind az eukarióta, mind a prokarióta; bár az eukarióta promóterek eltérhetnek a prokarióta promóterektől. A promóterek azok a DNS-régiók, amelyekben az RNS-polimeráz kapcsolódik a transzkripciós folyamat során. Ez a fő enzim, amely részt vesz az egyszálú RNS (mRNS, tRNS, rRNS) előállításában egy DNS-templátból. Az RNS típusától függően az RNS polimeráz különbözik. A promóter szekvenciák a genomban erősen konzervált régiók. Ezért konszenzusos régióknak nevezik őket. A promóter hatásmechanizmusa különbözik az eukariótákban és a prokariótákban.
Az eukariótákban a promóterekben található konzervált szekvenciát TATA doboznak nevezzük, amely a gén -10 helyzetében található. Az RNS-polimeráznak a TATA-boxhoz történő kötődését megkönnyítik a kötési transzkripciós faktorok. Ez a transzkripció tényezőként megerősíti a promóter szekvencia változásait és növeli affinitását az RNS-polimeráz kötődéséhez. Így a transzkripció iniciálása során képződött preiniciációs komplex a 7 transzkripciós faktorral és a promoterhellyel képzett komplexből áll. Amint ez a komplex kialakul, az eukarióta RNS-polimeráz könnyen kötődik a promoterhez és iniciálja a transzkripciót.
01. ábra: Próba
A prokariótákban a mechanizmus sokkal egyszerűbb, mivel nem tartalmaznak transzkripciós faktorokat. Ehelyett az RNS-polimeráz szigma faktora részt vesz a promóter felismerésében és az enzimnek a promóteren történő összeállításában. A prokariótákban két fő konzervált promóter régió van, a TATA dobozhoz tartozó megfelelő promoter szekvencia „Pribnow Box” néven ismert. A Pribnow Box (-10 helyzet) a TATAAT szekvenciából áll. A második promoter-szekvencia -35 elemként ismert, mivel -35 helyzetben van.
Egy operátor megtalálható a prokarióta génszerkezetben. Ez a DNS fő régiója, amelyhez az operonrendszer szabályozó molekulái kapcsolódnak. A lac operátor sok prokarióta baktérium lac operonjában jelen lévő operátor szekvencia. A lac operon esetében a represszor molekula kötődik az operátor régióhoz. Ez a kötés megakadályozza, hogy az RNS-polimeráz transzkripcióba lépjen az operátor után lévő génekben.
02 ábra: Operon kezelője
Az eukarióták nem rendelkeznek operátorrégiókkal. Ehelyett a transzkripció szabályozásában részt vevő transzkripciós faktorok a promoter régiókhoz kötődnek. Így az operátor fő funkciója a prokariótákban a gén expressziójának szabályozása.
Támogató vs Üzemeltető | |
A promóterek azok a helyek, ahol az RNS-polimeráz kötődik, és a gén transzkripció kezdőhelyétől felfelé vannak jelen. | Az operátorok azok a helyek, ahol a szabályozó molekula operon modellhez kötődik. |
A szervezettség típusa | |
A promóterek mind a prokariótákban, mind az eukariótokban megtalálhatók. | Az operátorok csak a prokariótákban találhatók meg. |
Funkció | |
A promoter megkönnyíti az RNS polimeráz és a transzkripciós faktorok (csak eukariótákban) kötődését a gén transzkripciójához. Prokariótákban a promoter régió megkönnyíti az RNS polimeráz szigma faktorának kötődését (prokariótákban). | Az operátorok a gén expresszióját úgy szabályozzák, hogy megkönnyítik a szabályozó molekula operonhoz történő kötődését. |
A promóter és az operátor fontos DNS-szekvenciák, amelyek részt vesznek a transzkripciós folyamatban és a transzkripció szabályozásában. A promóter szekvenciák mind a prokarióta, mind az eukarióta között megtalálhatók. A promóter az RNS-polimeráz kötődésének helye. Ezek erősen konzervált régiók, amelyeket konszenzus szekvenciáknak nevezünk. A közös promóterek az eukarióták TATA és a Pribnow box, valamint a prokarióták -35 promótere. Az operátorok csak a prokariótákban vannak jelen, ahol szabályozzák a gén expresszióját a represszor megkötésével és a downstream gének transzkripciójának gátlásával (lac operon koncepció), vagy kötődnek az aktivátorhoz és indukálják a transzkripciót (trp operon koncepció). Ez a különbség a promóter és az üzemeltető között.
1. „BioCoach tevékenység”. Pearson - A biológiai hely, elérhető itt
2. „A promóterek.” Addgene, itt érhető el
1. '16 02 02 ábra' CNy OpenStax, (CC BY 4.0) a Commons Wikimedia-on keresztül
2.'Lac-operon'By Barbarossa a holland Wikipédiában (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével