オペロンとレギュロンの違いは何ですか

主な違い オペロンとレギュロンの違いは、オペロンの遺伝子がゲノム内で連続して発生するのに対し、レギュロンの遺伝子はゲノム内の異なる場所で発生することです。 さらに、オペロンは機能的に関連する遺伝子のセットで構成され、レギュロンは複数のオペロンで構成される場合があります。

オペロンとレギュロンは、原核生物ゲノムの 2 種類の遺伝子クラスターです。共通の調節メカニズムが、各タイプの遺伝子クラスターの調節を担っています。

対象となる主な分野

1.オペロンとは
– 定義、クラスタの種類、重要性
2.レギュロンとは
– 定義、クラスターのタイプ、例
3.オペロンとレギュロンの類似点
– 共通機能の概要
4.オペロンとレギュロンの違いは何ですか
– 主な相違点の比較

主な用語

遺伝子群、オペロン、原核生物のゲノム構造、調節機構、レギュロン

オペロンとは

オペロンは、その発現が協調的に調節される遺伝子のグループです。最も重要なことは、オペロンの遺伝子がゲノム内で連続して発生することです。したがって、オペロンの転写は、多シストロン性である単一の mRNA 分子をもたらします。これは、オペロン内のすべての遺伝子が単一の mRNA 分子に転写されることを意味します。したがって、このポリシストロン性 mRNA の翻訳により、機能的に関連するいくつかのタンパク質が生成されます。

図 1:Lac オペロンの構造要素

機能的に関連する遺伝子をオペロンにクラスター化することの主な重要性は、単一のプロモーターの下でこの遺伝子グループをまとめて調節する能力です。これが、それらが一緒に転写される理由です。また、特定のオペロンは単一のエンハンサーまたはリプレッサーで構成されています。したがって、特定のオペロンは、誘導可能または抑制可能のいずれかです。 ラック 誘導性オペロンであるオペロンと Trp 抑制可能なオペロンであるオペロンは、原核生物のゲノムで非常に研究されているオペロンです。

レギュロンとは

レギュロンは、単一の調節機構によって調節される遺伝子またはオペロンのグループです。この調節の原因となる因子は、調節タンパク質である転写因子です。ここで、これらのオペロンまたは遺伝子は、ゲノムのさまざまな場所で発生します。しかし、それらのそれぞれには、遺伝子発現の同時調節を助ける共通の調節要素結合部位またはプロモーターが含まれています。重要なことに、これらのオペロンのすべての遺伝子産物は機能的に関連しています。

図 2:SOS 応答のためのレギュロンの構造要素

原核生物のアルギニン生合成に関与する遺伝子はレギュロンを形成します。これは、2 つのオペロンと 3 つの単一遺伝子にクラスター化された 9 つの遺伝子で構成されています。 5 つの転写ユニットのそれぞれには、個別のプロモーターが含まれています。ただし、それらはリプロッサーという共通の演算子を共有しています。 DNA損傷の存在下で発現するSOS応答に関与する原核生物の別のレギュロン。

モジュロン ストレスに反応して変化を生み出すことができるレギュロンのセットを指します。ただし、これにはいくつかのレギュロンが関与するため、応答の調整にはいくつかの調整メカニズムが採用されています。一方、スティミュロン 特定の環境刺激に反応して発現する一連の遺伝子を指します。

オペロンとレギュロンの類似点

• オペロンとレギュロンは、原核生物ゲノムの 2 種類のゲノム構造です。
• どちらも、単一の調節メカニズムによって調節される遺伝子のクラスターで構成されています。両方のシステムが共通のオペレーターを共有しています。
• また、どちらも機能的に関連する遺伝子産物を生成します。

オペロンとレギュロンの違い

定義

オペロンは、一緒に転写されるオペレーター、プロモーター、および構造遺伝子によって協調的に機能する遺伝物質の単位を指し、レギュロンはグループを指します同じ調節分子によって調節され、ゲノム内で不連続に位置している可能性があります。これには、オペロンとレギュロンの主な違いが含まれています。

発生

それらが発生する場所は、オペロンとレギュロンの違いに起因します。あれは;オペロンは原核生物のゲノムで発生しますが、レギュロンは原核生物と真核生物の両方のゲノムで発生します。

場所

位置に基づいて、オペロンとレギュロンの違いも識別できます。オペロンの遺伝子はゲノムの特定の場所で連続して発生しますが、レギュロンの遺伝子はゲノム内の異なる場所で発生します。

意義

オペロンとレギュロンのもう 1 つの違いは、オペロンは機能的に関連する遺伝子のセットで構成されるのに対し、レギュロンは複数のオペロンまたは複数の遺伝子で構成される場合があることです。

規制

さらに、単一の転写因子がレギュロンを調節するのに対し、オペロンは共調節されます。

プロモーター

オペロンは単一のプロモーターの下で調節されますが、レギュロンの各転写ユニットは個々のプロモーターで構成されます。したがって、これがオペロンとレギュロンのもう 1 つの違いです。

mRNA

さらに、オペロンは転写によって単一の多シストロン性 mRNA を生成しますが、レギュロンの各転写単位は、多シストロン性または単シストロン性のいずれかである別個の mRNA を生成します。

例

ラック オペロンと Trp オペロンはオペロンの2つの例ですが、原核生物のオペロンの一部はアルギニン生合成とSOS応答を担うレギュロンです。

結論

オペロンは、単一のプロモーターの下で調節される遺伝子のクラスターです。これらの遺伝子は、ゲノム内で連続して発生します。したがって、転写によってポリシストロン性mRNA分子を生成します。一方、レギュロンはオペロンまたは遺伝子のグループです。ここで、各転写ユニットは個々のプロモーターの下にあり、ゲノム内の異なる場所に位置しています。一方、オペロンまたはレギュロンのすべての遺伝子産物は機能的に関連しています。簡単に言えば、オペロンとレギュロンの主な違いは、ゲノム内の位置と転写単位の種類です。

参照:

1.「遺伝子調節：オペロン理論」。ルーメン微生物学、Openstax|Lumnen Learning、こちらから入手可能
2.張、漢 他「細菌ゲノムにおけるレギュロンのゲノム配列」。 PLOS ONE、公共科学図書館、2012 年 1 月 3 日、こちらから入手可能

画像提供:

1. 「Lac operon-2010-21-01」 By Lac_operon.png:G3proderivative work:Tereseik (トーク) – Lac_operon.png (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. 「Sos response 2」Ragavi、Prathyusha – コモンズ ウィキメディア経由で独自に作成 (パブリック ドメイン)