Rozdíl mezi pozitivní a negativní regulací genů

Klíčový rozdíl - pozitivní vs. negativní regulace genů
 

Genová regulace je proces kontroly genů, které jsou exprimovány v DNA buněk. Řízením genové exprese mohou buňky řídit produkci funkčních proteinů v buňkách. Některé geny jsou zapnuty, zatímco jiné jsou vypnuty podle požadavku. Regulace genu může být prováděna počínaje dostupností DNA, produkcí mRNA až po zpracování proteinů. Různé geny jsou kontrolovány v různých bodech genové exprese; například regulace struktury chromatinu, úroveň transkripce a úroveň zpracování RNA, atd. Pozitivní a negativní regulace genu jsou dva procesy regulující gen, ve kterých jsou geny exprimovány, a geny jsou potlačeny. Klíčovým rozdílem mezi pozitivní a negativní expresí genu je to v pozitivní regulaci genu se transkripční faktor váže na promotor genu a usnadňuje vazbu RNA polymerázy k transkripci genu zatímco při negativní regulaci genu se represorový protein váže na operátora genu a zabraňuje genové expresi.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je regulace pozitivního genu
3. Co je to negativní genová regulace
4. Srovnání bok po boku - regulace pozitivního a negativního genu
5. Shrnutí

Co je regulace pozitivního genu?

Transkripce je počátečním krokem genové exprese. Stává se to pouze tehdy, když je k genu připojena RNA polymeráza. Pokud toto připojení selže, genová exprese není možná; proto může být regulována genová exprese. Vazba RNA polymerázy s DNA je indukována transkripčními faktory přítomnými v jádru. Transkripční faktor je protein, který je nedílnou součástí genové exprese. Tento faktor by se měl vázat s promotorovou oblastí genu k aktivaci genové exprese prostřednictvím náboru RNA polymerázy do templátové DNA. Transkripční faktor může pracovat samostatně nebo s jinými proteiny na regulaci rychlosti genové exprese podporou nebo blokováním enzymu RNA polymerázy, který katalyzuje syntézu mRNA.

Pozitivní regulace genů je proces, který řídí geny k expresi a tvorbě proteinů, které kódují. Stává se to díky vazbě transkripčního faktoru na promotor a náboru RNA polymerázy pro zahájení transkripce. Komplex cAMP-CRP je aktivátorem pro pozitivní regulaci p-galaktosidáza gen.

Obrázek 01: Pozitivní regulace genu

Co je to negativní genová regulace?

Exprese genu může být blokována určitými proteiny přítomnými v buňkách. Působí jako inhibitory aktivace genu. Jsou známy jako represorové proteiny. Represor je protein, který se váže na místo operátora genu nebo promotoru a zastavuje transkripci. Negativní regulace genů je tedy proces, ve kterém genům brání v expresi a produkci proteinů. Vazba represorových proteinů na promotorovou oblast genu inhibuje gen blokováním RNA polymerázy na začátku. Příslušný gen může být exprimován, aby vytvořil protein, pouze pokud není přítomen represor. Tryptofan je běžná represorová molekula podílející se na negativní regulaci genů.

Obrázek 02: Regulace negativního genu

Jaký je rozdíl mezi regulací pozitivního a negativního genu?

Regulace pozitivního vs. negativního genu
Pozitivní regulace genu je proces, díky kterému jsou geny exprimovány a syntetizovány proteiny.	Negativní genová regulace je proces, který potlačuje genovou expresi.
Zapojené faktory
Pozitivní kontrola se provádí aktivátorem nebo vazbou transkripčního faktoru s promotorovou oblastí.	Negativní kontrola se provádí vazbou represorového proteinu na promotor nebo místo operátora genů.
Nábor RNA polymerázy
RNA polymeráza je rekrutována pro zahájení transkripce.	RNA polymeráza není rekrutována pro zahájení transkripce.

Shrnutí - Pozitivní vs. negativní regulace genů

Buňky obsahují svou genetickou informaci jako geny skryté v DNA. Geny exprimují a syntetizují proteiny a tento proces je znám jako genová exprese. Exprese genu je však v buňkách kontrolována, aby se zabránilo plýtvání energií a surovinami při syntéze nežádoucích proteinů. Genová regulace může být provedena dvěma způsoby: pozitivní a negativní genová regulace. Při pozitivní regulaci genu jsou geny exprimovány v důsledku vazby transkripčního faktoru na promotor genu. Při negativní regulaci genu nejsou geny exprimovány v důsledku vazby represorových proteinů na místo operátora genu. Toto je hlavní rozdíl mezi pozitivní a negativní regulací genu.

Odkaz:
1. „Řízení exprese genu.“ Reference biologie. N.p., n.d. Web. 25. dubna 2017
2. Wang, Y., J. Xu, T. Pierson, B.W. O'Malley a S. Y. Tsai. "Pozitivní a negativní regulace genové exprese v eukaryotických buňkách s indukovatelným transkripčním regulátorem." Genová terapie. U.S. National Library of Medicine, květen 1997. Web. 25. dubna 2017