Différence clé - Opéron inductible vs répressible
Un opéron est une unité fonctionnelle d'ADN génomique contenant un groupe de gènes sous le contrôle d'un seul promoteur. La régulation des gènes est obtenue par le contrôle d'un opéron par induction ou répression. Les opérons sont de deux types: les opérons inductibles et les opérons répressibles. L'opéron inductible est un type d'opéron qui est activé par un substrat chimique, c'est-à-dire un inducteur. Dans un opéron répressible, la régulation est effectuée par une substance chimique connue sous le nom de co-répresseur qui est normalement le produit final de cette voie métabolique particulière. C'est la principale différence entre les opérons inductibles et répressibles.
Que sont les Opérons ?
Operon est un groupe de gènes structuraux qui est exprimé ou contrôlé par un seul promoteur et est considéré comme l'unité fonctionnelle de l'ADN génomique. Il y a trois composants dans un opéron. Ce sont le promoteur, l'opérateur et les gènes. Les codes génétiques des gènes sont convertis en séquences d'ARNm par le processus appelé transcription. Un opéron produit une seule unité de séquences d'ARNm, qui sont ensuite traduites en protéines distinctes, principalement des enzymes impliquées dans les voies métaboliques. Initialement, les opérons ont été découverts chez les procaryotes, mais plus tard, ils ont également été trouvés chez les eucaryotes. Les opérons procaryotes et eucaryotes conduisent à la genèse d'ARNm polycistroniques et d'ARNm monocistroniques, respectivement. Les opérons peuvent également être trouvés sur les bactériophages (bactéries infectant les virus).
Que sont les opérons inductibles ?
Un opéron inductible est un système de gènes qui code pour une quantité équivalente d'enzymes associées à une voie catabolique. Elle est inductible lorsqu'un métabolite/substrat de cette voie active la transcription des gènes qui codent pour les enzymes particulières. Cette activation peut être provoquée par un répresseur lorsqu'il est inactivé ou coopéré. Un opéron inductible est activé par un inducteur. Un opéron inductible est constitué de composants tels que des gènes de structure, un gène opérateur, un gène promoteur, un gène régulateur, un répresseur et un inducteur. Les opérons inductibles consistent en un ou plusieurs gènes de structure. L'opéron lac est le meilleur exemple d'opéron inductible.
Figure 01: Opéron inductible – Lac Operon
Il contient trois gènes structuraux; Z, Y et A qui transcrivent un ARNm et traduisent l'ARNm en trois enzymes galactosidase, lactose perméase et transacétylase, respectivement. Le gène opérateur est situé à côté des gènes de structure tout en contrôlant leur fonctionnement.
Que sont les opérons répressibles ?
L'opéron répressible est régulé en présence d'une substance chimique appelée co-répresseur. Un co-répresseur est toujours un produit final d'une voie métabolique. En présence d'un co-répresseur, l'opéron est dit éteint. L'opéron tryptophane (opéron trp) est un exemple d'opéron répressible. Les gènes structuraux, le gène régulateur, le gène opérateur, le gène promoteur et le co-répresseur sont inclus dans l'opéron trp. L'opéron trp se compose de cinq gènes structuraux qui transcrivent des ARNm qui sont ensuite traduits et codés pour des protéines qui fonctionnent comme des enzymes.
Figure 02: Opéron répresseur - Opéron tryptophane
Les gènes de structure sont régulés par un gène opérateur spécifique présent dans l'opéron trp. Le co-répresseur est produit en tant que produit final par une voie métabolique qui se déroule à l'intérieur de la cellule ou peut entrer dans la cellule de l'extérieur. La concentration du co-répresseur est directement proportionnelle à la régulation de la transcription au sein de la cellule. Avec l'augmentation de la concentration de co-répresseur, un complexe apo-répresseur et co-répresseur se forme. L'apo répresseur est une protéine et est codé par le gène régulateur présent dans l'opéron. Ce complexe se lie à la région opérateur et arrête la transcription des gènes de structure. Lors de faibles concentrations de co-répresseurs, la jonction du gène apo-répresseur et opérateur est empêchée. Cela permet la poursuite de la formation de co-répresseur. Le complexe apo-répresseur et co-répresseur se combine avec le gène opérateur et désactive l'expression du gène. Cela empêche le processus de transcription et arrête ainsi la synthèse des enzymes.
Quelles sont les similitudes entre les opérons inductibles et répressibles ?
- Les opérons inductibles et répressibles contiennent des gènes structuraux avec des fonctions similaires et sont contrôlés par un seul promoteur.
- Les deux types d'opérons consistent en un système de régulation de contrôle négatif qui est contrôlé par un répresseur.
- Le répresseur est codé par les gènes régulateurs présents dans les deux opérons, et une fois le répresseur attaché à l'opérateur, il empêche la transcription.
Quelle est la différence entre l'opéron inductible et répressible ?
Opéron inductible vs répressible |
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| Dans les opérons inductibles, les gènes sont maintenus désactivés jusqu'à ce qu'un métabolite spécifique inactive le répresseur. | Dans les opérons répressibles, les gènes sont maintenus activés jusqu'à ce que le répresseur soit activé par un métabolite spécifique. |
| Voie métabolique | |
| Les opérons inductibles fonctionnent dans les voies cataboliques. | Les opérons répressibles fonctionnent dans les voies anabolisantes. |
| Synthèse enzymatique | |
| Les nutriments utilisés dans la voie activent la synthèse enzymatique. | La production est arrêtée par les produits finaux de la voie qui répriment la synthèse enzymatique. |
| Exemples | |
| L'opéron Lac est un opéron inductible. | L'opéron Trp est un opéron répressible. |
Résumé - Opéron inductible vs répressible
Un opéron est un groupe de gènes contrôlé par un seul promoteur. Ce sont deux types d'opérons selon les fonctions qu'ils remplissent. Ce sont des opérons inductibles et des opérons répressibles. L'opéron inductible est régulé par un substrat présent dans la voie métabolique, tandis que l'opéron répressible est régulé par la présence d'un produit final métabolique appelé co-répresseur. C'est la principale différence entre l'opéron inductible et l'opéron répresseur.
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