Ключевая разница – положительная и отрицательная генная регуляция
Генная регуляция – это процесс управления генами, которые экспрессируются в ДНК клеток. Контролируя экспрессию генов, клетки могут контролировать производство функциональных белков в клетках. Некоторые гены включаются, а некоторые выключаются в соответствии с требованиями. Генная регуляция может осуществляться, начиная с наличия ДНК, производства мРНК и заканчивая процессингом белков. Различные гены контролируются в разных точках экспрессии генов; например, регуляция структуры хроматина, уровень транскрипции, уровень процессинга РНК и т. д. Положительная и отрицательная регуляция генов - это два процесса регуляции генов, при которых гены экспрессируются, а гены подавляются соответственно. Ключевое различие между положительной и отрицательной экспрессией генов заключается в том, что при положительной регуляции гена транскрипционный фактор связывается с промотором гена и облегчает связывание РНК-полимеразы с транскриптом гена, в то время как при отрицательной регуляции гена белок-репрессор связывается с оператором гена. ген и предотвращает экспрессию гена.
Что такое позитивная регуляция генов?
Транскрипция является начальным этапом экспрессии генов. Это происходит только тогда, когда РНК-полимераза присоединена к гену. Если это присоединение не удается, экспрессия гена невозможна; следовательно, экспрессия генов может регулироваться. Связывание РНК-полимеразы с ДНК индуцируется факторами транскрипции, присутствующими в ядре. Фактор транскрипции представляет собой белок, который является неотъемлемой частью экспрессии гена. Этот фактор должен связываться с промоторной областью гена, чтобы активировать экспрессию гена путем привлечения РНК-полимеразы к матричной ДНК. Фактор транскрипции может работать отдельно или с другими белками, регулируя скорость экспрессии генов, стимулируя или блокируя фермент РНК-полимеразу, который катализирует синтез мРНК.
Положительная регуляция генов - это процесс, который заставляет гены экспрессировать и создавать белки, которые они кодируют. Это происходит из-за связывания фактора транскрипции с промотором и привлечения РНК-полимеразы для инициации транскрипции. Комплекс цАМФ-СРБ является активатором положительной регуляции гена β-галактозидазы.
Рисунок 01: Регуляция положительного гена
Что такое негативная регуляция генов?
Экспрессия генов может быть заблокирована некоторыми белками, присутствующими в клетках. Они действуют как ингибиторы активации генов. Они известны как белки-репрессоры. Репрессор представляет собой белок, который связывается с операторным участком гена или промотора и останавливает транскрипцию. Следовательно, негативная регуляция генов - это процесс, при котором гены не могут экспрессироваться и продуцировать белки. Связывание белков-репрессоров с промоторной областью гена ингибирует ген, блокируя РНК-полимеразу в начале. Соответствующий ген может экспрессироваться с образованием белка только при отсутствии репрессора. Триптофан - это обычная молекула-репрессор, участвующая в регуляции негативных генов.
Рисунок 02: Регуляция отрицательного гена
В чем разница между позитивной и негативной регуляцией генов?
Положительная и отрицательная регуляция генов |
|
| Положительная регуляция генов – это процесс, который заставляет гены экспрессировать и синтезировать белки. | Негативная регуляция генов – это процесс, подавляющий экспрессию генов. |
| Влияющие факторы | |
| Положительный контроль обеспечивается активатором или фактором транскрипции, связывающимся с промоторной областью. | Отрицательный контроль обеспечивается связыванием белка-репрессора с промотором или операторным участком генов. |
| Рекрутирование РНК-полимеразы | |
| РНК-полимераза привлекается для инициации транскрипции. | РНК-полимераза не участвует в инициации транскрипции. |
Резюме – позитивная и негативная регуляция генов
Клетки содержат свою генетическую информацию в виде генов, скрытых в ДНК. Гены экспрессируют и синтезируют белки, и этот процесс известен как экспрессия генов. Однако экспрессия генов контролируется в клетках, чтобы избежать траты энергии и сырья на синтез нежелательных белков. Генная регуляция может осуществляться двумя способами: позитивная и негативная регуляция генов. При положительной регуляции генов гены экспрессируются за счет связывания фактора транскрипции с промотором гена. При негативной генной регуляции гены не экспрессируются из-за связывания белков-репрессоров с операторным участком гена. В этом основное различие между положительной и отрицательной регуляцией генов.
