Nøkkelforskjell – positiv vs negativ genregulering
Genregulering er en prosess for å kontrollere gener som uttrykkes i cellenes DNA. Ved å kontrollere genuttrykket kan cellene kontrollere produksjonen av funksjonelle proteiner i cellene. Noen gener er slått på mens noen er slått av i henhold til kravet. Genregulering kan utføres fra tilgjengeligheten av DNA, produksjon av mRNA til prosessering av proteiner. Ulike gener kontrolleres på forskjellige punkter i genuttrykk; for eksempel kromatinstrukturregulering, transkripsjonsnivå og RNA-prosesseringsnivå, etc. Positiv og negativ genregulering er to genregulerende prosesser der henholdsvis gener uttrykkes og gener undertrykkes. Den viktigste forskjellen mellom positivt og negativt genuttrykk er at i positiv genregulering binder transkripsjonsfaktoren seg til promoteren til genet og letter bindingen av RNA-polymerase til å transkribere genet, mens i negativ genregulering binder et repressorprotein seg til operatøren av genet og forhindrer genuttrykk.
Hva er positiv genregulering?
Transkripsjon er det første trinnet i genuttrykk. Det skjer bare når RNA-polymerase er festet til genet. Hvis denne tilknytningen mislykkes, er genuttrykk ikke mulig; derfor kan genuttrykk reguleres. Bindingen av RNA-polymerase med DNA induseres av transkripsjonsfaktorene som er tilstede i kjernen. En transkripsjonsfaktor er et protein som er en integrert del av genuttrykket. Denne faktoren skal binde seg til promotorregionen til genet for å aktivere genuttrykk ved å rekruttere RNA-polymerase til mal-DNA. Transkripsjonsfaktor kan fungere alene eller sammen med andre proteiner for å regulere hastigheten på genuttrykk ved å fremme eller blokkere RNA-polymerase-enzymet, som katalyserer mRNA-syntesen.
Positiv genregulering er en prosess som driver gener til å uttrykke og lage proteiner de koder for. Det skjer på grunn av binding av en transkripsjonsfaktor til promoteren og rekruttering av RNA-polymerase for å starte transkripsjon. cAMP-CRP-komplekset er en aktivator for positiv regulering av β-galaktosidasegenet.
Figur 01: Positiv genregulering
Hva er negativ genregulering?
Genekspresjon kan blokkeres av visse proteiner som finnes i cellene. De virker som hemmere av genaktiveringen. De er kjent som repressorproteiner. En repressor er et protein som binder seg til operatørstedet til genet eller promoteren og stopper transkripsjonen. Derfor er negativ genregulering en prosess der gener forhindres i å uttrykke og produsere proteiner. Binding av repressorproteinene til promoterregionen til genet hemmer genet ved å blokkere RNA-polymerasen i begynnelsen. Det respektive genet kan uttrykkes for å lage proteinet bare når repressoren er fraværende. Tryptofan er et vanlig repressormolekyl involvert i negativ genregulering.
Figur 02: Negativ genregulering
Hva er forskjellen mellom positiv og negativ genregulering?
Positiv vs negativ genregulering |
|
| Positiv genregulering er en prosess som får genene til å uttrykke og syntetisere proteiner. | Negativ genregulering er en prosess som undertrykker genuttrykk. |
| Involverte faktorer | |
| Positiv kontroll gjøres av aktivator eller transkripsjonsfaktoren som binder seg til promoterregionen. | Negativ kontroll gjøres ved at repressorproteinet binder seg til promoter- eller operatorstedet til genene. |
| Recruitment of RNA Polymerase | |
| RNA-polymerase rekrutteres for å starte transkripsjon. | RNA-polymerase er ikke rekruttert for å starte transkripsjon. |
Sammendrag – positiv vs negativ genregulering
Celler inneholder sin genetiske informasjon som gener skjult i DNA. Gener uttrykker og syntetiserer proteiner, og denne prosessen er kjent som genuttrykk. Imidlertid styres genuttrykk i cellene for å unngå å kaste bort energi og råvarer i syntesen av proteiner som er uønskede. Genregulering kan gjøres på to måter: positiv og negativ genregulering. Ved positiv genregulering uttrykkes gener på grunn av bindingen av en transkripsjonsfaktor til promotoren til genet. Ved negativ genregulering uttrykkes ikke gener på grunn av bindingen av repressorproteiner til operatørstedet til genet. Dette er hovedforskjellen mellom positiv og negativ genregulering.
