原核生物:
* 単純な遺伝子調節: 原核生物は、遺伝子調節に対してより合理化されたアプローチを持っています。それらは、単一のmRNAユニットとして一緒に転写される遺伝子のグループであるオペロンに大きく依存しています。これにより、関連遺伝子の協調的な発現が可能になり、効率的なリソースの利用が確保されます。
* 核エンベロープの欠如: 原核生物DNAは細胞質に位置し、核に囲まれていません。この近接性により、調節タンパク質とDNAの間の直接的な相互作用が可能になり、環境の手がかりに応じてオペロンのオンとオフの迅速な切り替えが促進されます。
* Polycistronic mRNA: 原核生物はポリシストリックmRNAを産生する可能性があります。これは、単一のmRNA分子が複数のタンパク質をコードすることができることを意味します。オペロン内のすべての遺伝子が単一のmRNAに転写されるため、これはオペロンにとって不可欠です。
真核生物:
* 複雑な遺伝子調節: 真核生物には、より複雑で洗練された遺伝子調節システムがあります。彼らは、転写因子、エンハンサー、サイレンサー、代替のスプライシングなど、さまざまなメカニズムを利用しています。これらのメカニズムは、遺伝子発現を高度に制御し、環境シグナルに応じてより多くの専門化と柔軟性を可能にします。
* 核エンベロープ: 真核生物の核は、DNAを細胞質から物理的に分離します。このコンパートメント化には、核と細胞質の間で調節タンパク質とmRNAを輸送するための複雑なメカニズムが必要であり、オペロンが効率を低下させます。
* モノシストリックmRNA: 真核生物は主にモノシストリックmRNAを産生し、各mRNA分子は単一のタンパク質をコードします。これは、単一のmRNA分子内の複数の遺伝子の協調的な発現を防ぎます。これは、オペロンの重要な特徴です。
例外:
オペロンは真核生物ではまれですが、いくつかの注目すべき例外があります。
* 酵母: 一部の酵母種は、初歩的なオペロンのような構造を持っています。
* ウイルスゲノム: 一部のウイルスゲノムは、オペロンを使用して遺伝子の効率的な発現を使用しています。
要約:
原核生物におけるオペロンの存在は、それらの単純な遺伝子調節メカニズムと核エンベロープの欠如を反映しています。真核生物は、複雑な遺伝子調節と核区画化を伴う、遺伝子発現を制御するためのより洗練された戦略を進化させ、オペロンをあまり有利にしています。