Ključna razlika – regulacija pozitivnih in negativnih genov
Genska regulacija je proces nadzora genov, ki se izražajo v celični DNK. Z nadzorom izražanja genov lahko celice nadzorujejo proizvodnjo funkcionalnih beljakovin v celicah. Nekateri geni so vklopljeni, nekateri pa izklopljeni v skladu z zahtevami. Genska regulacija se lahko izvede od razpoložljivosti DNA, proizvodnje mRNA do predelave beljakovin. Različni geni so nadzorovani na različnih točkah izražanja genov; na primer regulacija strukture kromatina, raven transkripcije in raven obdelave RNA itd. Pozitivna in negativna genska regulacija sta dva procesa genske regulacije, v katerih se geni izražajo in geni potlačijo. Ključna razlika med pozitivnim in negativnim genskim izražanjem je v tem, da se pri pozitivni genski regulaciji transkripcijski faktor veže na promotor gena in olajša vezavo RNA polimeraze za prepis gena, medtem ko se pri negativni genski regulaciji represorski protein veže na operaterja gen in preprečuje izražanje genov.
Kaj je pozitivna genska regulacija?
Transkripcija je začetni korak izražanja genov. To se zgodi le, ko je RNA polimeraza pritrjena na gen. Če ta pritrditev ne uspe, izražanje genov ni mogoče; torej je mogoče uravnavati izražanje genov. Vezavo RNA polimeraze na DNA inducirajo transkripcijski faktorji, prisotni v jedru. Transkripcijski faktor je protein, ki je sestavni del izražanja genov. Ta faktor bi se moral vezati na promotorsko regijo gena, da aktivira ekspresijo gena z rekrutiranjem RNA polimeraze na matrično DNA. Transkripcijski faktor lahko deluje sam ali z drugimi proteini za uravnavanje stopnje izražanja genov s spodbujanjem ali blokiranjem encima RNA polimeraze, ki katalizira sintezo mRNA.
Pozitivna genska regulacija je proces, ki žene gene k izražanju in ustvarjanju beljakovin, ki so jih kodirali. To se zgodi zaradi vezave transkripcijskega faktorja na promotor in rekrutiranja RNA polimeraze za začetek transkripcije. cAMP-CRP kompleks je aktivator za pozitivno regulacijo gena β-galaktozidaze.
Slika 01: Pozitivna genska regulacija
Kaj je regulacija negativnih genov?
Izražanje genov lahko blokirajo nekateri proteini, prisotni v celicah. Delujejo kot zaviralci aktivacije genov. Znani so kot represorski proteini. Represor je protein, ki se veže na operatersko mesto gena ali promotorja in ustavi transkripcijo. Zato je negativna genska regulacija proces, v katerem se genom prepreči izražanje in proizvodnja beljakovin. Vezava represorskih proteinov na promotorsko regijo gena zavre gen tako, da na začetku blokira RNA polimerazo. Zadevni gen se lahko izrazi, da tvori protein le, če je represor odsoten. Triptofan je pogosta represorska molekula, ki sodeluje pri regulaciji negativnih genov.
Slika 02: Regulacija negativnih genov
Kakšna je razlika med pozitivno in negativno regulacijo genov?
Regulacija pozitivnih proti negativnim genom |
|
| Pozitivna regulacija genov je proces, zaradi katerega geni izražajo in sintetizirajo beljakovine. | Negativna genska regulacija je proces, ki zavira izražanje genov. |
| Vpleteni dejavniki | |
| Pozitivno kontrolo izvede aktivator ali transkripcijski faktor, ki se veže na regijo promotorja. | Negativno kontrolo izvaja represorski protein, ki se veže na promotorsko ali operatersko mesto genov. |
| Rekrutiranje RNA polimeraze | |
| Polimeraza RNA se rekrutira za začetek transkripcije. | RNA polimeraza se ne rekrutira za začetek transkripcije. |
Povzetek – regulacija pozitivnih in negativnih genov
Celice vsebujejo svoje genetske informacije kot gene, skrite v DNK. Geni izražajo in sintetizirajo beljakovine in ta proces je znan kot izražanje genov. Vendar je izražanje genov nadzorovano v celicah, da se prepreči izguba energije in surovin pri sintezi beljakovin, ki so nezaželene. Regulacija genov se lahko izvede na dva načina: pozitivna in negativna regulacija genov. Pri pozitivni genski regulaciji pride do izražanja genov zaradi vezave transkripcijskega faktorja na promotor gena. Pri negativni genski regulaciji se geni ne izražajo zaradi vezave represorskih proteinov na operatersko mesto gena. To je glavna razlika med pozitivno in negativno regulacijo genov.
