Kľúčový rozdiel – štrukturálne a regulačné gény
V súvislosti s dedičnosťou je štrukturálnou a funkčnou jednotkou gén. Sú tvorené DNA obsahujúcou genetickú informáciu pre syntézu bielkovín. Veľkosť ľudských génov sa líši a pohybuje sa od malého počtu až po veľký počet párov báz. Podľa projektu ľudského genómu je odhadovaný počet génov, ktoré človek vlastní, 20 000 až 25 000 génov. Každý človek má dve kópie génu. Tieto dve kópie sú zdedené po rodičoch (každý rodič jednu). Existujú dva typy génov. Štrukturálne gény a regulačné gény. V kontexte štrukturálnych génov ide o typ génu, ktorý kóduje akýkoľvek typ RNA (okrem siRNA a miRNA) a proteín, ktoré nie sú regulačnými proteínmi. Regulačné gény sú súborom génov, ktoré zahŕňajú riadenie expresie štrukturálnych génov. Toto je kľúčový rozdiel medzi štrukturálnymi a regulačnými génmi.
Čo sú štrukturálne gény?
Štrukturálny gén je typ génu, ktorý kóduje konkrétny proteín alebo RNA. Tieto gény kódujú všetky proteíny, ktoré očakávajú regulačné proteíny. Produkty štruktúrnych génov obsahujú štruktúrne proteíny a enzýmy. V typickom aspekte tieto štruktúrne gény obsahujú sekvencie DNA zodpovedajúce špecifickej sekvencii aminokyseliny, ktorá vedie k proteínu. Štrukturálne gény zabezpečujú, že produkované proteíny sa nepodieľajú na žiadnej forme génovej regulácie. Tieto gény sú tiež kódované rôznymi nekódujúcimi RNA, ako je rRNA a tRNA. Regulačné miRNA (mikro RNA) a siRNA (krátka interferujúca RNA) nie sú kódované štrukturálnymi génmi.
Obrázok 01: Štrukturálne gény
Prokaryotické štruktúrne gény sa prezentujú vedľa seba ako operón. Gény operónu vždy vykonávajú súvisiace funkcie. Tvorba operónu vedie k regulácii génovej expresie. Najbežnejším a najlepším príkladom operónu je lac operón. Pozostáva z troch štruktúrnych génov, lac Z, lac Y a lac A. Všetky tieto štruktúrne gény sú regulované jediným operátorom a promótorom. Pri určovaní geneticky podmienených chorobných stavov ich možno identifikovať pomocou skúmania obsahu a umiestnenia týchto štrukturálnych génov.
Čo sú regulačné gény?
Regulačný gén je typ génu, ktorý zahŕňa kontrolu expresie jedného alebo viacerých iných génov. Za normálnych podmienok sú regulačné gény zložené z regulačných sekvencií a sú prítomné na 5' konci miesta začiatku transkripcie štruktúrneho génu, ktorý reguluje. Môžu tiež obsahovať regulačné sekvencie na 3' konci miesta začiatku transkripcie. Regulačné sekvencie môžu byť prítomné mnoho kilobáz vzdialených od počiatočného miesta transkripcie. Tieto regulačné gény majú schopnosť kódovať proteín alebo môžu pôsobiť ako kódujúce gén pre v kontexte miRNA. Gén, ktorý kóduje proteín, ktorý má inhibičný účinok na operátorový gén, môže byť opísaný ako príklad regulačného génu. Operátorový gén je typ génu, ktorý sa viaže na rôzne represorové proteíny, ktoré inhibujú proces translácie.
Obrázok 02: Regulačné gény
U prokaryotov kódujú regulačné gény hlavne represorové proteíny. Tieto represorové proteíny sa viažu na promótory génu a zabraňujú náboru a fungovaniu RNA polymerázy. To v zmysle inhibuje proces transkripcie. Niektoré regulačné gény sa podieľajú na kódovaní aktivačných proteínov. Tieto proteíny sa viažu na konkrétne miesto molekuly DNA a zvyšujú proces transkripcie.
Aké sú podobnosti medzi štrukturálnymi a regulačnými génmi?
- Štrukturálne aj regulačné gény sú kódom pre proteíny alebo RNA.
- Štrukturálne aj regulačné gény sa skladajú z nukleotidov.
- Štrukturálne aj regulačné gény sú dôležité v živých organizmoch.
Aký je rozdiel medzi štrukturálnymi a regulačnými génmi?
Štrukturálne verzus regulačné gény |
|
| Štrukturálny gén je typ génu, ktorý kóduje akýkoľvek typ RNA (okrem siRNA a miRNA) a proteín, ktorý nie je regulačným proteínom. | Regulačné gény sú súborom génov, ktoré zahŕňajú riadenie expresie štrukturálnych génov. |
| Štruktúra | |
| Štrukturálne gény sú zložité štruktúry. | Regulačné gény sú jednoduchšie štruktúry. |
| Function | |
| Štrukturálne gény sú kódované pre štrukturálne proteíny a enzýmy. | Regulačné gény regulujú transkripciu štrukturálnych génov. |
Súhrn – štrukturálne verzus regulačné gény
Štrukturálny gén je typ génu, ktorý kóduje konkrétny proteín alebo RNA. Tieto gény kódujú všetky proteíny a očakávajú akýkoľvek typ regulačných proteínov. Produkty štruktúrnych génov obsahujú štruktúrne proteíny a enzýmy. Štrukturálne gény zabezpečujú, že produkované proteíny sa nepodieľajú na žiadnej forme génovej regulácie. Regulačný gén je typ génu, ktorý zahŕňa kontrolu expresie jedného alebo viacerých génov. U prokaryotov kódujú regulačné gény hlavne represorové proteíny. Toto je rozdiel medzi štrukturálnymi a regulačnými génmi.
Stiahnite si PDF štrukturálne a regulačné gény
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu: Rozdiel medzi štrukturálnymi a funkčnými génmi
