Nøgleforskellen mellem operon og cistron er, at operon er en funktionel DNA-enhed til stede i prokaryoter og består af flere gener, der er reguleret af en enkelt promotor og en operator, mens cistron er et udtryk, der bruges til at henvise til et gen, som er den funktionelle enhed for arvelighed, der koder for et protein.
Gene er en funktionel enhed af arv. Det er et segment af DNA, der består af genetisk information for at syntetisere et protein. Prokaryoter har flere gener samlet under én promotor og én operator. Det er kendt som en operon. Eukaryoter har enkelte gener, der opererer under en enkelt promotor. Cistron er et andet udtryk, der refererer til et gen.
Hvad er en operon?
Prokaryoter (bakterier og archaea) har primært operoner. En operon består af en klynge af gener, der arbejder under en fælles promotor og en fælles operator. Da operonet består af flere gener, giver det anledning til et polycistronisk mRNA efter afslutning af transskription. Operonen reguleres af repressorer og inducere. Operoner kan således hovedsageligt klassificeres som inducerbare operoner og undertrykkelige operoner. Den inducerbare Lac-operon og den undertrykkelige Trp-operon er de to hovedoperoner, der studeres i prokaryoter. Faktisk studeres strukturen af en operon typisk med hensyn til lac-operonen.
Figur 01: En operon
Lac-operonet er sammensat af en promotor, operator og tre gener kendt som Lac Z, Lac Y og Lac A. Disse tre gener koder for tre enzymer, som er involveret i laktosemetabolisme i mikrober. Lac Z koder for Beta-galactosidase, Lac Y koder for Beta – galactosid permease og Lac A koder for Beta – galactosid transacetylase. Alle tre enzymer hjælper med nedbrydning og transport af laktose. I nærvær af lactose dannes forbindelsen allolactose; det binder til lac-repressoren, hvilket tillader RNA-polymerasevirkning at fortsætte og resultere i transskription af generne. I fravær af lactose er lac-repressoren bundet til operatøren, hvorved aktiviteten af RNA-polymerase blokeres. Som et resultat syntetiseres der ikke noget mRNA. Lac-operonen fungerer således som en inducerbar operon, hvor operonen er funktionel, når substratet laktose er til stede.
Til sammenligning er trp-operonen en undertrykkelig operon. Trp-operon koder for fem enzymer, der kræves i syntesen af tryptofan, som er en essentiel aminosyre. Aktiviteten af trp-operon er aktiv hele tiden. Når der er et overskud af tryptofan, hæmmes operonet. På det tidspunkt fungerer det som en undertrykkelig operon. Dette vil resultere i hæmning af tryptofanproduktion, indtil en homøostatisk tilstand nås.
Hvad er en Cistron?
Cistron er et andet udtryk, der bruges til at henvise til et strukturelt gen. Cistron er en del af DNA, der bærer genetisk instruktion til at lave et protein. Derfor koder cistron for et protein. Cistron transskriberer til et mRNA og oversættes derefter til et protein. Denne to-trins komplekse proces er kendt som genekspression. Navnet "cistron" blev givet i den tidlige bakterielle genetik, da det oprindeligt blev defineret eksperimentelt som en genetisk komplementeringsenhed ved at bruge cis/trans-testen. Udtrykket cistron blev opfundet af Seymour Benzer.
Figur 02: Cistron
Prokaryote operoner er polycistroniske. Det betyder, at en operon har flere cistroner eller gener. En cistron har introner (ikke-kodende sekvenser) og exoner (kodende sekvenser). Antallet af introner og antallet af exoner, såvel som længden af disse sekvenser, varierer mellem generne. Derfor har gener forskellige størrelser. Desuden har gener en unik position på et kromosom.
Hvad er lighederne mellem Operon og Cistron?
- Operon har en klynge af cistroner, så operoner er polycistroniske.
- De har genetisk instruktion til at lave proteiner.
- Begge er funktionelle enheder af arv.
- De fungerer under én promotor.
- Desuden transskriberer de og omsættes til proteiner.
Hvad er forskellen mellem operon og cistron?
En operon er en klynge af flere gener, der arbejder under én promotor og én operator, men cistron er et andet udtryk, der bruges til at referere til et gen. Så dette er den vigtigste forskel mellem operon og cistron. Desuden transskriberer operonet til et polycistronisk mRNA, mens cistronet transskriberer til et monocistronisk mRNA. Dette er således en anden vigtig forskel mellem operon og cistron. Desuden producerer operon flere proteiner, mens cistron producerer et enkelt protein.
Infografikken nedenfor viser forskellene mellem operon og cistron i tabelform.
Opsummering – Operon vs Cistron
En operon er en klynge af gener, der reguleres af en fælles promotor og operator. De findes i bakterier og arkæer. På den anden side er cistron et alternativt navn til et gen. Operaner er polycistroniske. De giver et polycistronisk mRNA, som giver flere proteiner. Men cistron giver monocistronisk mRNA, som oversættes til et enkelt protein. Dette opsummerer således forskellen mellem operon og cistron.
