Peamine erinevus – positiivne vs negatiivne geeniregulatsioon
Geeniregulatsioon on rakkude DNA-s ekspresseeritavate geenide kontrollimise protsess. Kontrollides geeniekspressiooni, saavad rakud kontrollida funktsionaalsete valkude tootmist rakkudes. Mõned geenid lülitatakse sisse, mõned aga välja vastav alt nõudele. Geeniregulatsiooni saab läbi viia alates DNA kättesaadavusest, mRNA tootmisest kuni valkude töötlemiseni. Erinevaid geene kontrollitakse geeniekspressiooni erinevates punktides; näiteks kromatiini struktuuri reguleerimine, transkriptsioonitase ja RNA töötlemise tase jne. Positiivne ja negatiivne geeniregulatsioon on kaks geeni reguleerivat protsessi, milles geene ekspresseeritakse ja geene supresseeritakse. Peamine erinevus positiivse ja negatiivse geeniekspressiooni vahel on see, et positiivse geeniregulatsiooni korral seostub transkriptsioonifaktor geeni promootoriga ja hõlbustab RNA polümeraasi seondumist geeni transkriptsiooniga, samas kui negatiivse geeniregulatsiooni korral seondub repressorvalk geenide operaatoriga. geeni ja takistab geeniekspressiooni.
Mis on positiivne geeniregulatsioon?
Transkriptsioon on geeniekspressiooni esimene samm. See juhtub ainult siis, kui RNA polümeraas on geeni külge kinnitatud. Kui see kinnitus ebaõnnestub, ei ole geeniekspressioon võimalik; seega saab geeniekspressiooni reguleerida. RNA polümeraasi seondumist DNA-ga indutseerivad tuumas esinevad transkriptsioonifaktorid. Transkriptsioonifaktor on valk, mis on geeniekspressiooni lahutamatu osa. See tegur peaks seostuma geeni promootorpiirkonnaga, et aktiveerida geeniekspressiooni, värbades RNA polümeraasi matriitsi DNA-sse. Transkriptsioonifaktor võib töötada üksi või koos teiste valkudega, et reguleerida geeniekspressiooni kiirust, soodustades või blokeerides RNA polümeraasi ensüümi, mis katalüüsib mRNA sünteesi.
Positiivne geeniregulatsioon on protsess, mis sunnib geene nende poolt kodeeritud valke ekspresseerima ja looma. See juhtub tänu transkriptsioonifaktori seondumisele promootoriga ja RNA polümeraasi värbamise tõttu transkriptsiooni algatamiseks. cAMP-CRP kompleks on β-galaktosidaasi geeni positiivse reguleerimise aktivaator.
Joonis 01: Positiivne geeniregulatsioon
Mis on negatiivne geeniregulatsioon?
Geeni ekspressiooni võivad blokeerida teatud rakkudes esinevad valgud. Need toimivad geenide aktiveerimise inhibiitoritena. Neid tuntakse repressorvalkudena. Repressor on valk, mis seondub geeni või promootori operaatori saidiga ja peatab transkriptsiooni. Seega on negatiivne geeniregulatsioon protsess, mille käigus geenidel takistatakse valkude ekspressiooni ja tootmist. Repressorvalkude seondumine geeni promootorpiirkonnaga inhibeerib geeni, blokeerides alguses RNA polümeraasi. Vastavat geeni saab ekspresseerida valgu saamiseks ainult siis, kui repressor puudub. Trüptofaan on tavaline repressormolekul, mis osaleb negatiivses geeniregulatsioonis.
Joonis 02: Negatiivse geeniregulatsioon
Mis vahe on positiivsel ja negatiivsel geeniregulatsioonil?
Positiivne vs negatiivne geeniregulatsioon |
|
| Positiivne geeniregulatsioon on protsess, mis paneb geenid valke ekspresseerima ja sünteesima. | Negatiivne geeniregulatsioon on protsess, mis pärsib geeniekspressiooni. |
| Kaasatud tegurid | |
| Positiivne kontroll toimub aktivaatori või transkriptsioonifaktori seondumise kaudu promootorpiirkonnaga. | Negatiivse kontrolli teostab repressorvalgu seondumine geenide promootori või operaatori saidiga. |
| RNA polümeraasi värbamine | |
| RNA polümeraas värvatakse transkriptsiooni algatamiseks. | RNA polümeraasi ei värvata transkriptsiooni algatamiseks. |
Kokkuvõte – positiivne vs negatiivne geeniregulatsioon
Rakud sisaldavad oma geneetilist teavet DNA-s peidetud geenidena. Geenid ekspresseerivad ja sünteesivad valke ning seda protsessi nimetatakse geeniekspressiooniks. Kuid geeniekspressiooni kontrollitakse rakkudes, et vältida energia ja tooraine raiskamist soovimatute valkude sünteesil. Geeniregulatsiooni saab teha kahel viisil: positiivne ja negatiivne geeniregulatsioon. Positiivse geeniregulatsiooni korral ekspresseeritakse geene tänu transkriptsioonifaktori seondumisele geeni promootoriga. Negatiivse geeniregulatsiooni korral ei ekspresseerita geene, kuna repressorvalkud seonduvad geeni operaatorkohaga. See on peamine erinevus positiivse ja negatiivse geeniregulatsiooni vahel.
