Différence clé - Operon vs Regulon
L'opéron est une unité d'ADN fonctionnelle chez les procaryotes constituée de plusieurs gènes qui sont régulés par un seul promoteur et un opérateur. Le régulon est une unité génétique fonctionnelle composée d'un groupe non contigus de gènes régulés par une seule molécule régulatrice. La principale différence entre l'Operon et le Regulon est la nature contiguë ou non contiguë des gènes. Le groupe de gènes d'un opéron est localisé de manière contiguë tandis que les gènes d'un régulon peuvent être localisés de manière non contiguë.
La régulation de l'expression des gènes chez les procaryotes et les eucaryotes s'effectue à l'aide de différents mécanismes. Les procaryotes utilisent le concept d'opéron pour réguler leur expression génique tandis que les eucaryotes utilisent le concept de régulon pour leur régulation génique.
Qu'est-ce qu'un Opéron ?
Les opérons se trouvent principalement et principalement chez les procaryotes, bien qu'il y ait des découvertes très récentes où des opérons ont été observés chez certains eucaryotes, y compris les nématodes (C. elegans). Un opéron est composé de plusieurs gènes qui sont régulés par un promoteur commun et un opérateur commun. L'opéron est régulé par des répresseurs et des inducteurs. Ainsi, les opérons peuvent être principalement classés en opérons inductibles et opérons répressibles. Par conséquent, comme l'opéron est constitué de plusieurs gènes, il donne naissance à un ARNm polycistronique à la fin de la transcription.
Il existe deux principaux opérons étudiés chez les procaryotes; l'opéron Lac inductible et l'opéron Trp répressible. La structure d'un opéron est généralement étudiée par rapport à l'opéron lac. L'opéron lac est composé d'un promoteur, d'un opérateur et de trois gènes à savoir Lac Z, Lac Y et Lac A. Ces trois gènes codent pour trois enzymes impliquées dans le métabolisme du lactose chez les microbes. Lac Z code pour la bêta-galactosidase, Lac Y code pour la bêta-galactoside perméase et Lac A code pour la bêta-galactoside transacétylase. Les trois enzymes contribuent à la dégradation et au transport du lactose. Ainsi, en présence de lactose, le composé allolactose est formé qui se lie au répresseur lac permettant à l'action de l'ARN polymérase de se poursuivre et d'aboutir à la transcription des gènes. En l'absence de lactose, le répresseur lac est lié à l'opérateur, bloquant ainsi l'activité de l'ARN polymérase. Ainsi, aucun ARNm n'est synthétisé. Ainsi, l'opéron lac agit comme un opéron inductible, où l'opéron est fonctionnel lorsque le substrat lactose est présent.
En comparaison, l'opéron trp est un opéron répressible. L'opéron Trp code pour cinq enzymes nécessaires à la synthèse du tryptophane qui est un acide aminé essentiel. Ainsi, l'activité de l'opéron trp est active tout le temps. Lorsqu'il y a un excès de tryptophane, l'opéron est inhibé, on parle alors d'opéron répressible. Cela entraînera l'inhibition de la production de tryptophane jusqu'à ce qu'un état homéostatique soit atteint.
Figure 01: Opéron
Par conséquent, l'opéron lac et l'opéron trp sont impliqués dans la régulation des gènes et participent ainsi à la conservation de l'énergie des cellules et au maintien de la précision des activités cellulaires au niveau moléculaire.
Qu'est-ce qu'un Régulon ?
Regulons, ont également été identifiés dans les bactéries, où un groupe d'opérons nommés comme regulon. Actuellement, un régulon est un fragment d'ADN ou une unité génétique qui est sous le contrôle d'un gène régulateur commun. Ainsi, plus que le promoteur et l'opérateur, un nouveau gène régulateur est impliqué dans l'expression du gène régulon. Ceci est maintenant observé principalement chez les eucaryotes. L'unité génétique est composée d'un groupe de gènes non contigus. Par conséquent, ces gènes ne sont pas placés dans un ordre spécifique et défini et peuvent être distribués dans tout le génome des eucaryotes.
Figure 02: Régulon
Chez les bactéries procaryotes, Regulon est considéré comme un groupe d'opérons opérant ensemble. Un Regulon est principalement classé comme un modulon ou un stimulon. Un modulon répond à tous les types de contraintes et de conditions, alors qu'un stimulon ne répond qu'aux changements ou stimuli environnementaux. Les exemples procaryotes de Regulon sont observés dans la régulation du phosphate et dans la régulation des réponses aux contraintes de choc thermique via des facteurs sigma. Chez les eucaryotes, ces régulons sont impliqués dans le contrôle de la traduction via la liaison de facteurs de traduction qui induisent ou inhibent le processus de traduction chez les eucaryotes.
Quelles sont les similitudes entre Operon et Regulon ?
- Operon et Regulon sont impliqués dans la régulation de l'expression des gènes.
- Operon et Regulon sont composés d'ADN.
- Operon et Regulon sont régulés par des inducteurs, des répresseurs ou des stimulateurs.
Quelle est la différence entre Operon et Regulon ?
Operon contre Regulon |
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| Operon est une unité d'ADN fonctionnelle chez les procaryotes qui se compose de plusieurs gènes qui sont régulés par un seul promoteur et un opérateur. | Regulon est une unité génétique fonctionnelle composée d'un groupe non contigus de gènes régulés par une seule molécule régulatrice. |
| Trouvé dans | |
| Les opérons se trouvent principalement chez les procaryotes. | Les régulons se trouvent principalement chez les eucaryotes. |
| Arrangement des gènes | |
| Les gènes sont disposés de manière contiguë dans un opéron. | Les gènes ne sont pas nécessairement disposés de manière contiguë en régulon. Ils peuvent être disposés de manière non contiguos pour la régulation. |
| Types | |
| Les opérans sont de deux types; inductible ou répressible. | Les régulons peuvent être un modulon ou un stimulon. |
| Exemples | |
| trp -operon, ara -operon, his – opéron, vol –operon sont des exemples d'opérons. | Le régulon Ada, le régulon CRP et le régulon FNR sont des exemples de régulons. |
Résumé – Operon vs Regulon
Les opérans sont des régulons impliqués dans la régulation de l'expression des gènes. Bien que ces deux mécanismes de régulation aient été initialement observés chez les procaryotes, les régulons se sont ensuite révélés principalement présents chez les eucaryotes. Ils se sont avérés avoir un rôle régulateur dans la transcription et la traduction des gènes eucaryotes. Les opérons sont principalement inductibles ou répressibles. Ils sont composés d'un groupe de gènes contenant un seul promoteur et un seul opérateur, alors que, dans le régulon, un gène régulateur est impliqué dans le contrôle d'un ensemble de gènes non contigus chez les eucaryotes. C'est la différence entre l'opéron et le régulon.
