Nøgleforskel – positiv vs negativ genregulering
Genregulering er en proces til at kontrollere gener, der udtrykkes i cellernes DNA. Ved at kontrollere genekspressionen kan celler kontrollere produktionen af funktionelle proteiner i cellerne. Nogle gener er slået til, mens nogle er slået fra i henhold til kravet. Genregulering kan udføres fra tilgængeligheden af DNA, produktion af mRNA til bearbejdning af proteiner. Forskellige gener styres på forskellige punkter i genekspression; for eksempel kromatinstrukturregulering, transkriptionsniveau og RNA-behandlingsniveau osv. Positiv og negativ genregulering er to genregulerende processer, hvor henholdsvis gener udtrykkes, og gener undertrykkes. Nøgleforskellen mellem positiv og negativ genekspression er, at i positiv genregulering binder transkriptionel faktor til genets promotor og letter bindingen af RNA-polymerase til at transskriptere genet, mens et repressorprotein i negativ genregulering binder til operatøren af genet og forhindrer genekspression.
Hvad er positiv genregulering?
Transkription er det indledende trin i genekspression. Det sker kun, når RNA-polymerase er knyttet til genet. Hvis denne tilknytning mislykkes, er genekspression ikke mulig; derfor kan genekspression reguleres. Bindingen af RNA-polymerase med DNA induceres af de transkriptionsfaktorer, der er til stede i kernen. En transkriptionsfaktor er et protein, som er en integreret del af genekspressionen. Denne faktor skulle binde med promotorregionen af genet for at aktivere genekspression ved at rekruttere RNA-polymerase til template-DNA'et. Transkriptionsfaktor kan arbejde alene eller sammen med andre proteiner for at regulere genekspressionshastigheden ved at fremme eller blokere RNA-polymerase-enzym, som katalyserer mRNA-syntesen.
Positiv genregulering er en proces, der driver gener til at udtrykke og skabe proteiner, de kodede for. Det sker på grund af bindingen af en transkriptionsfaktor til promotoren og rekruttering af RNA-polymerase til at starte transkription. cAMP-CRP-kompleks er en aktivator til positiv regulering af β-galactosidasegenet.
Figur 01: Positiv genregulering
Hvad er negativ genregulering?
Genekspression kan blokeres af visse proteiner, der er til stede i cellerne. De virker som hæmmere af genaktiveringen. De er kendt som repressorproteiner. En repressor er et protein, som binder til operatørstedet for genet eller promotoren og stopper transkriptionen. Derfor er negativ genregulering en proces, hvor gener forhindres i at udtrykke og producere proteiner. Binding af repressorproteinerne til genets promotorregion hæmmer genet ved at blokere RNA-polymerasen i begyndelsen. Det respektive gen kan kun udtrykkes for at danne proteinet, når repressoren er fraværende. Tryptofan er et almindeligt repressormolekyle involveret i negativ genregulering.
Figur 02: Negativ genregulering
Hvad er forskellen mellem positiv og negativ genregulering?
positiv vs negativ genregulering |
|
| Positiv genregulering er en proces, der får generne til at udtrykke og syntetisere proteiner. | Negativ genregulering er en proces, der undertrykker genekspression. |
| Involverede faktorer | |
| Positiv kontrol udføres af aktivator eller transkriptionsfaktoren, der binder med promotorregionen. | Negativ kontrol udføres ved, at repressorproteinet binder til promotor- eller operatorstedet for generne. |
| Rekruttering af RNA-polymerase | |
| RNA-polymerase rekrutteres til at starte transkription. | RNA-polymerase rekrutteres ikke til at starte transkription. |
Opsummering – positiv vs negativ genregulering
Celler indeholder deres genetiske information som gener skjult i DNA'et. Gener udtrykker og syntetiserer proteiner, og denne proces er kendt som genekspression. Genekspression styres dog i cellerne for at undgå spild af energi og råmaterialer i syntesen af proteiner, som er uønskede. Genregulering kan udføres på to måder: positiv og negativ genregulering. Ved positiv genregulering udtrykkes gener på grund af bindingen af en transkriptionsfaktor til genets promotor. Ved negativ genregulering udtrykkes gener ikke på grund af bindingen af repressorproteiner til genets operatorsted. Dette er hovedforskellen mellem positiv og negativ genregulering.
