Kľúčový rozdiel – regulácia pozitívnych a negatívnych génov
Génová regulácia je proces kontroly génov, ktoré sú exprimované v bunkovej DNA. Riadením génovej expresie môžu bunky kontrolovať produkciu funkčných proteínov v bunkách. Niektoré gény sú zapnuté, zatiaľ čo iné sú vypnuté podľa požiadavky. Génová regulácia sa môže uskutočňovať od dostupnosti DNA, produkcie mRNA až po spracovanie proteínov. Rôzne gény sú riadené v rôznych bodoch génovej expresie; napríklad regulácia štruktúry chromatínu, úroveň transkripcie a úroveň spracovania RNA atď. Pozitívna a negatívna génová regulácia sú dva procesy regulácie génov, v ktorých sú gény exprimované a gény sú potlačené. Kľúčový rozdiel medzi pozitívnou a negatívnou génovou expresiou je v tom, že pri pozitívnej génovej regulácii sa transkripčný faktor viaže na promótor génu a uľahčuje väzbu RNA polymerázy na transkripciu génu, zatiaľ čo pri negatívnej génovej regulácii sa represorový proteín viaže na operátor génu. génu a zabraňuje expresii génu.
Čo je to pozitívna génová regulácia?
Trankripcia je počiatočným krokom génovej expresie. Stáva sa to iba vtedy, keď je RNA polymeráza pripojená k génu. Ak toto pripojenie zlyhá, génová expresia nie je možná; teda génová expresia môže byť regulovaná. Väzba RNA polymerázy s DNA je indukovaná transkripčnými faktormi prítomnými v jadre. Transkripčný faktor je proteín, ktorý je integrálnou súčasťou génovej expresie. Tento faktor by sa mal viazať s promótorovou oblasťou génu, aby sa aktivovala génová expresia náborom RNA polymerázy do templátovej DNA. Transkripčný faktor môže pôsobiť samostatne alebo s inými proteínmi na reguláciu rýchlosti génovej expresie podporovaním alebo blokovaním enzýmu RNA polymerázy, ktorý katalyzuje syntézu mRNA.
Pozitívna génová regulácia je proces, ktorý vedie gény k expresii a tvorbe proteínov, ktoré kódujú. Stáva sa to v dôsledku väzby transkripčného faktora na promótor a náboru RNA polymerázy na spustenie transkripcie. cAMP-CRP komplex je aktivátor pozitívnej regulácie génu β-galaktozidázy.
Obrázok 01: Regulácia pozitívnych génov
Čo je regulácia negatívnych génov?
Génová expresia môže byť blokovaná určitými proteínmi prítomnými v bunkách. Pôsobia ako inhibítory aktivácie génu. Sú známe ako represorové proteíny. Represor je proteín, ktorý sa viaže na miesto operátora génu alebo promótora a zastavuje transkripciu. Negatívna génová regulácia je teda proces, pri ktorom sa génom bráni v expresii a produkcii proteínov. Väzba represorových proteínov do promótorovej oblasti génu inhibuje gén blokovaním RNA polymerázy na začiatku. Príslušný gén môže byť exprimovaný na vytvorenie proteínu iba vtedy, keď represor chýba. Tryptofán je bežná represorová molekula zapojená do negatívnej génovej regulácie.
Obrázok 02: Regulácia negatívnych génov
Aký je rozdiel medzi reguláciou pozitívnych a negatívnych génov?
Regulácia pozitívnych a negatívnych génov |
|
| Pozitívna génová regulácia je proces, ktorý umožňuje génom exprimovať a syntetizovať proteíny. | Negatívna génová regulácia je proces, ktorý potláča génovú expresiu. |
| Zúčastnené faktory | |
| Pozitívna kontrola sa vykonáva aktivátorom alebo transkripčným faktorom naviazaným na oblasť promótora. | Negatívna kontrola sa vykonáva väzbou represorového proteínu na miesto promótora alebo operátora génov. |
| Nábor RNA polymerázy | |
| Na iniciáciu transkripcie sa získava RNA polymeráza. | RNA polymeráza nie je regrutovaná na spustenie transkripcie. |
Zhrnutie – Regulácia pozitívnych a negatívnych génov
Bunky obsahujú svoju genetickú informáciu ako gény skryté v DNA. Gény exprimujú a syntetizujú proteíny a tento proces je známy ako génová expresia. Génová expresia je však v bunkách kontrolovaná, aby sa zabránilo plytvaniu energiou a surovinami pri syntéze proteínov, ktoré sú nežiaduce. Génová regulácia môže byť vykonaná dvoma spôsobmi: pozitívnou a negatívnou génovou reguláciou. Pri pozitívnej génovej regulácii dochádza k expresii génov v dôsledku väzby transkripčného faktora na promótor génu. Pri negatívnej génovej regulácii nie sú gény exprimované v dôsledku väzby represorových proteínov na miesto operátora génu. Toto je hlavný rozdiel medzi pozitívnou a negatívnou génovou reguláciou.
