操縱子(operon)和調節器(regulon)的區別

關鍵區別——操縱器與調節器

操縱子是原核生物中一個功能性的DNA單元，由多個基因組成，這些基因由一個啟動子和一個操作子調控。調控子是一個功能性的遺傳單元，由一個調控分子調控的一組不相連的基因組成。操縱子和調控子的關鍵區別在於基因的連續性或非連續性。操縱子的基因簇是連續定位的，而調節子的基因可以非連續定位。

在原核生物和真核生物中，基因表達的調控是通過不同的機制進行的。原核生物用操縱子的概念來調節他們的基因表達，而真核生物用調節子的概念來調節他們的基因。

什麼是操縱子(an operon)？

儘管最近發現一些真核生物中有操作子，包括線蟲（C.elegans），但歌劇主要存在於原核生物中。一個操作子由幾個基因組成，這些基因由一個共同的啟動子和一個共同的操作符調節。這種操作由阻遏者和誘導者來調節。因此，這些歌劇主要可分為誘導性歌劇和可抑制性歌劇。因此，由於操作子由多個基因組成，因此在轉錄完成後，它會產生一個多順子mRNA。

在原核生物中有兩個主要的操縱子：可誘導的Lac操縱子和可抑制的Trp操縱子。操縱子的結構通常是相對於lac操縱子來研究的。lac操縱子由一個啟動子、操作子和lac Z、lacy和laca三個基因組成，這三個基因編碼微生物中參與乳糖代謝的三種酶。Lac Z編碼β-半乳糖苷酶，Lac Y編碼β-半乳糖苷滲透酶，Lac A編碼β-半乳糖苷轉乙酰酶。這三種酶都有助於乳糖的降解和運輸。因此，在乳糖存在的情況下，形成與lac阻遏物結合的化合物，允許RNA聚合酶作用進行並導致基因的轉錄。在沒有乳糖的情況下，lac阻遏物與操作子結合，從而阻斷RNA聚合酶的活性。因此，不合成mRNA。因此，lac操縱子充當可誘導的操縱子，其中操縱子在底物乳糖存在時起作用。

相比之下，trp操縱子是一種壓抑的操縱子。色氨酸是一種重要的氨基酸，合成過程中所需的五種酶的Trp操縱子編碼。因此，trp操縱子的活動一直是活躍的。當色氨酸過量時，操縱子被抑制，因此被稱為抑制性操縱子。這將導致色氨酸生成的抑制，直到達到一個穩態條件。

圖01：操作

因此，lac操縱子和trp操縱子都參與基因調控，從而在分子水平上參與保存細胞能量和維持細胞活動的準確性。

什麼是調節器(a regulon)？

調控子，以前也在細菌中被鑑定出來，其中有一組操縱子被命名為調控子。目前，調控子是受一個共同調控基因控制的DN**段或遺傳單元。因此，除了啟動子和操作子外，一個新的調控基因參與調控子基因的表達。現在主要在真核生物中觀察到。遺傳單位是由一組不相連的基因組成的。因此，這些基因不是按特定的、明確的順序排列的，而是可以分佈在真核生物的整個基因組中。

圖02：調節器

在原核細菌中，調節子被稱為一組一起工作的操縱子。調節器主要分為模塊或**子。一個模塊對所有類型的壓力和條件都有反應，而**子只對環境變化或**作出反應。調節子的原核例子在磷酸鹽調節和通過sigma因子調節熱休克應激反應中被觀察到。在真核生物中，這些調節因子通過與翻譯因子的結合來控制翻譯，這些因子既可以誘導也可以抑制真核生物的翻譯過程。

操縱子(operon)和調節器(regulon)的共同點

操縱子和調節子都參與了基因表達的調控。
操縱子和調節子都是由DNA組成的。
操縱子和調節子都受誘導物、抑制物或**物調節。

操縱子(operon)和調節器(regulon)的區別

操縱子vs調節子
操縱子是原核生物中的一個功能性DNA單元，由多個基因組成，這些基因由一個啟動子和一個算子調節。	調控子是一個功能性的遺傳單元，由一組不相連的基因組成，這些基因由單個調節分子調控。
發現於
在原核生物中主要發現操縱子。	在真核生物中發現了主要的調節因子。
基因排列
基因在操縱子中以連續的方式排列。	基因在調控子中不需要以連續的方式排列。它們可以非衝突的方式進行調節。
類型
操縱子有兩種類型：誘導型和抑制型。	調節器可以是模塊或**物。
示例
trp-操縱子，ara-操縱子，his-操縱子，vol-操縱子都是操縱子的例子。	Ada調節器、CRP調節器和FNR調節器是調節器的例子。

總結 - 操縱子(operon) vs. 調節器(regulon)

操縱子是調控基因表達的調控因子。雖然這兩種調節機制最初在原核生物中被觀察到，但後來發現調節蛋白主要存在於真核生物中。它們在真核生物基因的轉錄和翻譯中起著調節作用。操縱子主要是可誘導的或抑制的。它們是由一組包含一個啟動子和一個操作子的基因組成的，而在調控子中，一個調控基因參與了真核生物中一組非連續基因的控制。這就是操縱子和調節子的區別。