Trp操縱子和Lac操縱子的區別


引言

基因是生命的基本組成部分,它決定了從我們的眼睛顏色到我們對疾病易感性的所有一切。兩個最著名和被廣泛研究的基因系統是Trp操縱子和Lac操縱子。

這些操縱子參與調節細菌中基因的表達,並在這些生物體的生存中發揮著至關重要的作用。在本文中,我們將探討Trp操縱子和Lac操縱子的區別、它們的意義以及它們的功能。

什麼是Trp操縱子和Lac操縱子?

  • Trp操縱子和Lac操縱子是細菌中發現的兩種操縱子。操縱子是一組由單個啟動子和操縱子共同調控的基因。

  • Trp操縱子負責氨基酸色氨酸的生物合成,而Lac操縱子負責利用乳糖作為碳源。

  • Trp操縱子存在於許多細菌中,包括大腸桿菌,並由五個基因組成。

  • 這些基因負責色氨酸的生物合成,色氨酸是蛋白質合成所需的必需氨基酸。

  • Trp操縱子受阻遏蛋白的調控,該蛋白結合到操縱子區域,該區域位於啟動子和第一個結構基因之間。

  • Lac操縱子也存在於許多細菌中,包括大腸桿菌,並由三個基因組成。這些基因負責利用乳糖作為碳源。

  • Lac操縱子受阻遏蛋白的調控,該蛋白結合到操縱子區域,該區域位於啟動子和第一個結構基因之間。

重要性和功能

Trp操縱子和Lac操縱子存在於細菌基因組中,對於這些生物體的生存至關重要。Trp操縱子很重要,因為它允許細菌產生色氨酸,這是蛋白質合成所需的必需氨基酸。

如果環境中沒有色氨酸,Trp操縱子就會被啟用,細菌就會合成色氨酸。

Lac操縱子很重要,因為它允許細菌利用乳糖作為碳源。乳糖是一種複雜的糖,在環境中不容易獲得。因此,當存在乳糖時,Lac操縱子被啟用,細菌利用乳糖作為碳源。

這些操縱子的功能受環境中特定分子的存在調控。對於Trp操縱子,環境中色氨酸的存在會抑制操縱子。當色氨酸水平低時,Trp操縱子被啟用,細菌合成色氨酸。

對於Lac操縱子,環境中葡萄糖的存在會抑制操縱子。當葡萄糖水平低且存在乳糖時,Lac操縱子被啟用,細菌利用乳糖作為碳源。

Trp操縱子和Lac操縱子的區別是什麼?

Trp操縱子和Lac操縱子在功能、調控和遺傳組織方面有所不同。

  • Trp操縱子負責氨基酸的生物合成,而Lac操縱子負責利用複雜的糖。

  • Trp操縱子受阻遏蛋白的調控,該蛋白在沒有色氨酸的情況下結合到操縱子區域,而Lac操縱子受阻遏蛋白的調控,該蛋白在存在葡萄糖的情況下結合到操縱子區域。

  • Trp操縱子由五個基因組成,而Lac操縱子由三個基因組成。

  • 透過研究它們的遺傳組織、調控和功能,可以識別Trp操縱子和Lac操縱子的區別。

  • Trp操縱子由五個基因組成,分別是trpE、trpD、trpC、trpB和trpA,它們負責色氨酸的生物合成。

  • 前三個基因負責將分支酸轉化為鄰氨基苯甲酸,而後兩個基因負責將鄰氨基苯甲酸轉化為色氨酸。

  • 另一方面,Lac操縱子由三個基因組成,分別是lacZ、lacY和lacA。

  • 第一個基因lacZ編碼β-半乳糖苷酶,這是一種將乳糖分解成葡萄糖和半乳糖的酶。

  • 第二個基因lacY編碼乳糖通透酶,這是一種將乳糖轉運到細胞中的蛋白質。

  • 第三個基因lacA編碼轉乙醯酶,這是一種在乳糖代謝中起次要作用的酶。

  • Trp操縱子和Lac操縱子之間的另一個顯著區別在於它們的調控方式。

  • Trp操縱子受到負調控,這意味著環境中色氨酸的存在會關閉操縱子。

  • 阻遏蛋白與色氨酸結合後,會結合到操縱子區域,阻止RNA聚合酶轉錄基因。

  • 相反,Lac操縱子受到正調控,這意味著環境中乳糖的存在會開啟操縱子。

  • 阻遏蛋白在不與乳糖結合時,會結合到操縱子區域,阻止RNA聚合酶轉錄基因。

  • 然而,當存在乳糖時,它會與阻遏蛋白結合,改變其構象,並阻止其結合到操縱子區域,從而允許RNA聚合酶轉錄基因。

關於Trp操縱子和Lac操縱子的有趣事實

一些事實列在下面:

  • Trp操縱子和Lac操縱子於20世紀50年代由弗朗索瓦·雅各布和雅克·莫諾發現,他們因在酶合成遺傳控制方面的研究而於1965年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。

  • Lac操縱子有時被稱為乳糖操縱子,而Trp操縱子有時被稱為色氨酸操縱子。

  • Trp操縱子的調控被稱為負反饋抑制,而Lac操縱子的調控被稱為正反饋啟用。

  • Lac操縱子已被廣泛研究,並且是生物學中最容易理解的基因調控系統之一。

  • Trp操縱子也存在於一些古細菌和真核生物中。

常見問題

問1:為什麼Trp操縱子和Lac操縱子很重要?

答:Trp操縱子和Lac操縱子很重要,因為它們分別允許細菌合成必需氨基酸和利用複雜的糖作為碳源。

問2:正調控和負調控的區別是什麼?

答:正調控是指分子或蛋白質啟用基因表達,而負調控是指分子或蛋白質抑制基因表達。

問3:Trp操縱子和Lac操縱子可以在真核生物中找到嗎?

答:Trp操縱子可以在一些古細菌和真核生物中找到,而Lac操縱子是細菌特有的。

更新於:2023年4月3日

1K+ 次瀏覽

開啟你的職業生涯

完成課程獲得認證

開始學習
廣告
© . All rights reserved.