Ključna razlika med transkripcijskim in posttranskripcijskim utišanjem genov je, da je transkripcijsko utišanje genov uravnavanje izražanja genov na transkripcijski ravni, da se zmanjša sinteza RNK z utišanjem promotorja, medtem ko je posttranskripcijsko utišanje genov uravnavanje izražanja genov pri prevajanju ravni z razgradnjo RNA, specifično za zaporedje.
Utišanje genov je proces uravnavanja izražanja genov s prekinitvijo ali zatiranjem izražanja genov. Izklopi nekatere vrste genov. Zato preprečuje proizvodnjo beljakovine iz ustreznega gena. Utišanje genov se lahko zgodi med prepisovanjem ali prevajanjem. Zato obstajata dve vrsti utišanja genov kot transkripcijsko utišanje genov in posttranskripcijsko utišanje genov. Transkripcijsko utišanje genov zmanjša sintezo RNA, medtem ko posttranskripcijsko utišanje genov razgradi mRNA. Še več, transkripcijsko utišanje genov poteka v jedrih, medtem ko posttranskripcijsko utišanje genov poteka v citoplazmi.
Kaj je utišanje transkripcijskih genov?
Transkripcijsko utišanje genov je utišanje genov, ki deluje prek zmanjšane sinteze RNA. Je posledica modifikacije histona, ki ustvarja okolje, ki je nedostopno transkripcijskim strojem. To se dogaja v jedrih celic. Metilacija DNA je zelo pomembna za utišanje transkripcijskih genov, ker se metilacija promotorskega zaporedja zgodi med utišanjem transkripcijskih genov. Metilacija kodirajočega zaporedja ne vpliva na transkripcijo. Toda metilacija promotorskih sekvenc povzroči inaktivacijo promotorja zaradi deacetilacije histona in kondenzacije kromatina. Ko so promotorji utišani, to vpliva na transkripcijo genov. Zato so pri transkripcijskem utišanju genov promotorji utišani, da se uravnava izražanje genov na transkripcijski ravni.
Slika 01: Utišanje genov
Kaj je posttranskripcijsko utišanje genov?
Posttranskripcijsko utišanje genov, znano tudi kot utišanje RNA ali interferenca RNA, je vrsta utišanja genov, ki deluje prek zaporedja specifične razgradnje RNA. Čeprav transkripcija gena ni prizadeta, se sinteza beljakovin iz mRNA ustavi zaradi nestabilne ali nedostopne mRNA. Posttranskripcijsko utišanje genov je inducirano z namerno proizvodnjo dvoverižne RNA. Dvoverižna RNA sproži cepitev homologne mRNA. Majhne moteče RNA, ki imajo homologna zaporedja s transkribiranimi regijami genov, vodijo za zaporedje specifično razgradnjo mRNA. RNAi se veže na komplementarni del ciljne mRNA in jo označi za razgradnjo.
Slika 02: Posttranskripcijsko utišanje genov
Posttranskripcijsko utišanje genov ima več aplikacij, vključno z gensko terapijo in zdravljenjem raka. Posttranskripcijsko utišanje genov je eden od naravnih obrambnih mehanizmov v rastlinah pred invazijo virusov RNA. Zato so rastline, ki imajo okvarjeno posttranskripcijsko utišanje genov, bolj dovzetne za okužbe z virusi RNA.
Kakšne so podobnosti med transkripcijskim in posttranskripcijskim utišanjem genov?
- Gre za dva različna pojava utišanja genov.
- Oba pojava lahko povzroči dsRNA.
- Za obe vrsti utišanja najdemo majhne vrste RNA, za katere se domneva, da so produkti razpada dsRNA.
- Mehanistično sta povezana.
Kakšna je razlika med transkripcijskim in posttranskripcijskim utišanjem genov?
Transkripcijsko utišanje genov je pojav utišanja genov, ki deluje na ravni transkripcije prek zmanjšane sinteze RNA. Po drugi strani pa je posttranskripcijsko utišanje genov pojav utišanja genov, ki se pojavi na ravni prevajanja prek zaporedja specifične razgradnje mRNA. To je torej ključna razlika med transkripcijskim in posttranskripcijskim utišanjem genov.
Poleg tega pride do utišanja transkripcijskih genov v jedrih, medtem ko do posttranskripcijskega utišanja genov pride v citoplazmi. Poleg tega so promotorji inaktivirani pri transkripcijskem utišanju genov, medtem ko so promotorji aktivni pri posttranskripcijskem utišanju genov.
Spodnja infografika prikazuje več razlik med transkripcijskim in posttranskripcijskim utišanjem genov.
Povzetek – transkripcijsko vs posttranskripcijsko utišanje genov
Geni so regulirani na transkripcijski ali posttranskripcijski ravni. Utišanje transkripcijskih genov se pojavi v jedrih preko metilacije promotorskega zaporedja in modifikacije histona. Posledično se zmanjša sinteza RNA. Do posttranskripcijskega utišanja genov pride v citoplazmi s cepitvijo mRNA in zaviranjem prevajanja. Oba pojava povzroča dsRNA in sta odvisna od majhnih motečih RNA. To torej povzema razliko med transkripcijskim in posttranskripcijskim utišanjem genov.
