nyckelskillnad – positiv vs negativ genreglering
Genreglering är en process för att kontrollera gener som uttrycks i cellernas DNA. Genom att kontrollera genuttrycket kan celler kontrollera produktionen av funktionella proteiner i cellerna. Vissa gener är påslagna medan andra är avstängda enligt kravet. Genreglering kan utföras från tillgängligheten av DNA, produktion av mRNA till bearbetning av proteiner. Olika gener styrs vid olika punkter i genuttrycket; till exempel kromatinstrukturreglering, transkriptionsnivå och RNA-bearbetningsnivå, etc. Positiv och negativ genreglering är två genreglerande processer där gener uttrycks respektive gener undertrycks. Den viktigaste skillnaden mellan positivt och negativt genuttryck är att i positiv genreglering binder transkriptionsfaktorn till promotorn för genen och underlättar bindningen av RNA-polymeras för att transkriptera genen medan i negativ genreglering binder ett repressorprotein med operatören av genen och förhindrar genuttryck.
Vad är positiv genreglering?
Transkription är det första steget i genuttryck. Det händer bara när RNA-polymeras är fäst vid genen. Om denna bindning misslyckas, är genuttryck inte möjligt; följaktligen kan genuttryck regleras. Bindningen av RNA-polymeras med DNA induceras av de transkriptionsfaktorer som finns i kärnan. En transkriptionsfaktor är ett protein som är en integrerad del av genuttrycket. Denna faktor bör binda till promotorregionen av genen för att aktivera genuttryck genom att rekrytera RNA-polymeras till mall-DNA. Transkriptionsfaktor kan arbeta ensam eller med andra proteiner för att reglera genuttryckshastigheten genom att främja eller blockera RNA-polymerasenzym, som katalyserar mRNA-syntesen.
Positiv genreglering är en process som driver gener att uttrycka och skapa proteiner de kodar för. Det händer på grund av bindningen av en transkriptionsfaktor till promotorn och rekrytering av RNA-polymeras för att initiera transkription. cAMP-CRP-komplex är en aktivator för positiv reglering av β-galaktosidasgenen.
Figur 01: Positiv genreglering
Vad är negativ genreglering?
Genuttryck kan blockeras av vissa proteiner som finns i cellerna. De fungerar som hämmare av genaktiveringen. De är kända som repressorproteiner. En repressor är ett protein som binder till operatörsstället för genen eller promotorn och stoppar transkriptionen. Därför är negativ genreglering en process där gener förhindras från att uttrycka och producera proteiner. Bindning av repressorproteinerna till promotorregionen av genen hämmar genen genom att blockera RNA-polymeraset i början. Respektive gen kan uttryckas för att göra proteinet endast när repressorn är frånvarande. Tryptofan är en vanlig repressormolekyl involverad i negativ genreglering.
Figur 02: Negativ genreglering
Vad är skillnaden mellan positiv och negativ genreglering?
positiv vs negativ genreglering |
|
| Positiv genreglering är en process som får generna att uttrycka och syntetisera proteiner. | Negativ genreglering är en process som undertrycker genuttryck. |
| Inblandade faktorer | |
| Positiv kontroll görs genom aktivator eller transkriptionsfaktorn som binder till promotorregionen. | Negativ kontroll görs genom att repressorproteinet binder till promotorn eller operatörsstället för generna. |
| Rekrytering av RNA-polymeras | |
| RNA-polymeras rekryteras för att initiera transkription. | RNA-polymeras rekryteras inte för att initiera transkription. |
Sammanfattning – positiv vs negativ genreglering
Celler innehåller sin genetiska information som gener gömda i DNA:t. Gener uttrycker och syntetiserar proteiner, och denna process är känd som genuttryck. Genuttrycket kontrolleras dock i cellerna för att undvika att slösa energi och råvaror i syntesen av proteiner som är oönskade. Genreglering kan göras på två sätt: positiv och negativ genreglering. Vid positiv genreglering uttrycks gener på grund av bindningen av en transkriptionsfaktor till genens promotor. Vid negativ genreglering uttrycks inte gener på grund av bindningen av repressorproteiner till genens operatörsställe. Detta är huvudskillnaden mellan positiv och negativ genreglering.
