Ключевая разница – структурные и регуляторные гены
В контексте наследственности структурной и функциональной единицей является ген. Они состоят из ДНК, содержащей генетическую информацию для синтеза белков. Размер человеческих генов различается и колеблется от небольшого количества до большого количества пар оснований. Согласно проекту генома человека, предполагаемое количество генов, которыми обладает человек, составляет от 20 000 до 25 000 генов. У каждого человека есть две копии гена. Эти две копии наследуются от родителей (по одной от каждого родителя). Есть два типа генов. Структурные гены и регуляторные гены. В контексте структурных генов это тип гена, который кодирует любой тип РНК (кроме siRNA и miRNA) и белков, которые не являются регуляторными белками. Регуляторные гены представляют собой набор генов, который включает контроль экспрессии структурных генов. В этом ключевое различие между структурными и регуляторными генами.
Что такое структурные гены?
Структурный ген - это тип гена, который кодирует определенный белок или РНК. Эти гены кодируют все белки, кроме регуляторных белков. Продукты структурных генов содержат структурные белки и ферменты. В типичном аспекте эти структурные гены содержат последовательности ДНК, соответствующие конкретной последовательности аминокислот, что приводит к образованию белка. Структурные гены гарантируют, что производимые белки не участвуют в какой-либо форме генной регуляции. Эти гены также кодируются различными некодирующими РНК, такими как рРНК и тРНК. Регуляторные миРНК (микроРНК) и миРНК (короткие интерферирующие РНК) не кодируются структурными генами.
Рисунок 01: Структурные гены
Прокариотические структурные гены расположены рядом друг с другом в виде оперона. Гены оперона всегда выполняют родственные функции. Образование оперона приводит к регуляции экспрессии генов. Наиболее распространенным и лучшим примером оперона является lac оперон. Он состоит из трех структурных генов: lac Z, lac Y и lac A. Все эти структурные гены регулируются одним оператором и промотором. При определении генетически обусловленных болезненных состояний их можно идентифицировать с помощью исследования содержания и локализации этих структурных генов.
Что такое регуляторные гены?
Регуляторный ген - это тип гена, который включает контроль экспрессии одного или нескольких других генов. В нормальных условиях регуляторные гены состоят из регуляторных последовательностей и находятся на 5'-конце сайта начала транскрипции структурного гена, который они регулируют. Они также могут иметь регуляторные последовательности на 3'-конце сайта начала транскрипции. Регуляторные последовательности могут находиться на расстоянии многих тысяч оснований от места начала транскрипции. Эти регуляторные гены обладают способностью кодировать белок или могут действовать как кодирующие ген в контексте микроРНК. Ген, который кодирует белок, обладающий ингибирующим действием на ген-оператор, может быть описан в качестве примера регуляторного гена. Ген-оператор - это тип гена, который связывается с различными белками-репрессорами, подавляющими процесс трансляции.
Рисунок 02: Регуляторные гены
У прокариот регуляторные гены в основном кодируют белки-репрессоры. Эти белки-репрессоры связываются с промоторами гена и предотвращают рекрутирование и функционирование РНК-полимеразы. Это с точки зрения ингибирует процесс транскрипции. Некоторые регуляторные гены участвуют в кодировании белков-активаторов. Эти белки связываются с определенным местом молекулы ДНК и усиливают процесс транскрипции.
Каковы сходства между структурными и регуляторными генами?
- И структурные, и регуляторные гены кодируют белки или РНК.
- И структурные, и регуляторные гены состоят из нуклеотидов.
- В живых организмах важны как структурные, так и регуляторные гены.
В чем разница между структурными и регуляторными генами?
Структурные и регуляторные гены |
|
| Структурный ген - это тип гена, который кодирует любой тип РНК (кроме миРНК и микроРНК) и белков, которые не являются регуляторными белками. | Регуляторные гены представляют собой набор генов, которые контролируют экспрессию структурных генов. |
| Структура | |
| Структурные гены представляют собой сложные структуры. | Регуляторные гены представляют собой более простые структуры. |
| Функция | |
| Структурные гены кодируются структурными белками и ферментами. | Регуляторные гены регулируют транскрипцию структурных генов. |
Резюме – Структурные и регуляторные гены
Структурный ген - это тип гена, который кодирует определенный белок или РНК. Эти гены кодируют все белки, кроме регуляторных белков любого типа. Продукты структурных генов содержат структурные белки и ферменты. Структурные гены гарантируют, что производимые белки не участвуют в какой-либо форме генной регуляции. Регуляторный ген представляет собой тип гена, который включает контроль экспрессии одного или нескольких генов. У прокариот регуляторные гены в основном кодируют белки-репрессоры. В этом разница между структурными и регуляторными генами.
Загрузить PDF-файл структурных и регуляторных генов
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь: Разница между структурными и функциональными генами
