Key Difference – Operon Indutível vs Repressível
Um operon é uma unidade funcional de DNA genômico contendo um agrupamento de genes sob o controle de um único promotor. A regulação gênica é alcançada pelo controle de um operon por meio de indução ou repressão. Os operons são de dois tipos: operons induzíveis e operons repressíveis. O operon indutível é um tipo de operon que é ativado por um substrato químico, ou seja, um indutor. Em um operon repressível, a regulação é feita por uma substância química conhecida como co-repressor que normalmente é o produto final dessa via metabólica específica. Esta é a principal diferença entre operons induzíveis e repressíveis.
O que são operons?
Operon é um agrupamento de genes estruturais que é expresso ou controlado por um único promotor e é considerado como a unidade funcional do DNA genômico. Existem três componentes em um operon. Eles são o promotor, o operador e os genes. Os códigos genéticos dos genes são convertidos em sequências de mRNA pelo processo chamado transcrição. Um operon produz uma única unidade de sequências de mRNA, que são posteriormente traduzidas em proteínas separadas, principalmente enzimas envolvidas em vias metabólicas. Inicialmente, os operons foram descobertos em procariontes, mas depois foram encontrados também em eucariotos. Operons procarióticos e eucarióticos levam à gênese de mRNAs policistrônicos e mRNAs monocistrônicos, respectivamente. Operons também podem ser encontrados em bacteriófagos (bactérias que infectam vírus).
O que são operons indutíveis?
Um operon induzível é um sistema de genes que codifica uma quantidade equivalente de enzimas associadas a uma via catabólica. É indutível quando um metabólito/substrato nessa via ativa a transcrição dos genes que codificam as enzimas específicas. Essa ativação pode ser causada por um repressor quando este é inativado ou cooperado. Um operon indutível é ativado por um indutor. Um operon induzível consiste em componentes como genes estruturais, gene operador, gene promotor, gene regulador, repressor e indutor. Os operons induzíveis consistem em um ou mais genes estruturais. O operon lac é o melhor exemplo de operon induzível.
Figura 01: Operon indutível – Lac Operon
Contém três genes estruturais; Z, Y e A que transcrevem um mRNA e traduzem o mRNA em três enzimas galactosidase, lactose permease e transacetilase, respectivamente. O gene operador está situado adjacente aos genes estruturais enquanto controla o funcionamento deles.
O que são operons repressíveis?
O operon repressível é regulado na presença de uma substância química conhecida como co-repressor. Um co-repressor é sempre um produto final de uma via metabólica. Na presença de um co-repressor, diz-se que o operon está desligado. O operon triptofano (trp operon) é um exemplo de operon repressível. Genes estruturais, gene regulador, gene operador, gene promotor e co-repressor estão incluídos no operon trp. O operon trp consiste em cinco genes estruturais que transcrevem mRNAs que posteriormente são traduzidos e codificados para proteínas que funcionam como enzimas.
Figura 02: Operon Repressor – Operon Triptofano
Os genes estruturais são regulados por um operador específico genes presentes como parte do operon trp. O co-repressor é produzido como um produto final através de uma via metabólica que ocorre dentro da célula ou pode entrar na célula de fora. A concentração do co-repressor é diretamente proporcional à regulação da transcrição dentro da célula. Com o aumento da concentração do co-repressor, forma-se o complexo apo-repressor e co-repressor. O repressor apo é uma proteína e é codificado pelo gene regulador presente no operon. Este complexo liga-se à região do operador e interrompe a transcrição de genes estruturais. Durante baixos níveis de concentrações de co-repressores, a união do apo-repressor e do gene operador é evitada. Isso permite a continuação da formação de co-repressor. O complexo apo-repressor e co-repressor combina com o gene operador e desliga a expressão do gene. Isso impede o processo de transcrição e, portanto, interrompe a síntese de enzimas.
Quais são as semelhanças entre o operon indutível e o repressível?
- Os operons induzíveis e repressíveis contêm genes estruturais com funções semelhantes e são controlados por um único promotor.
- Ambos os tipos de operons consistem em um sistema de regulação de controle negativo que é controlado por um repressor.
- O repressor é codificado pelos genes reguladores presentes nos dois operons, e uma vez que o repressor está ligado ao operador, ele impede a transcrição.
Qual é a diferença entre operon indutível e repressível?
Operon Induzível vs Repressível |
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| Em operons induzíveis, os genes são mantidos desligados até que um metabólito específico inative o repressor. | Em operons repressíveis, os genes são mantidos ligados até que o repressor seja ativado por um metabólito específico. |
| Caminho Metabólico | |
| Os operons induzíveis funcionam em vias catabólicas. | Os operons repressíveis funcionam em vias anabólicas. |
| Síntese Enzimática | |
| Os nutrientes utilizados na via ativam a síntese enzimática. | A produção é desligada pelos produtos finais da via que reprimem a síntese enzimática. |
| Exemplos | |
| Lac operon é um operon induzível. | Trp operon é um operon repressível. |
Resumo – Operon Induzível vs Repressível
Um operon é um conjunto de genes que é controlado por um único promotor. São dois tipos de operons de acordo com as funções que desempenham. Eles são operons induzíveis e operons repressíveis. O operon induzível é regulado por um substrato presente na via metabólica, enquanto o operon repressível é regulado pela presença de um produto final metabólico conhecido como co-repressor. Esta é a principal diferença entre o operon indutível e o repressor.
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