Разлика между положителен и отрицателен регулация на гените

Ключова разлика - регулиране на положителния спрямо отрицателния ген
 

Регулирането на гените е процес на контролиране на гени, които се експресират в ДНК на клетките. Чрез контролиране на генната експресия клетките могат да контролират производството на функционални протеини в клетките. Някои гени са включени, докато някои са изключени според изискването. Регулирането на гените може да се извърши, като се започне от наличието на ДНК, производството на тРНК до обработката на протеини. Различните гени се контролират в различни точки на генна експресия; например, регулиране на структурата на хроматина, нивото на транскрипция и нивото на обработка на РНК и др. Положителната и отрицателната регулация на гена са два генорегулиращи процеса, при които гените се експресират, и гените се потискат съответно. Ключовата разлика между положителната и отрицателната генна експресия е тази при положителна генна регулация транскрипционният фактор се свързва с промотора на гена и улеснява свързването на РНК полимераза за транскрипция на гена докато при отрицателна регулация на ген, репресорният протеин се свързва с оператора на гена и предотвратява генната експресия.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е положително генно регулиране
3. Какво е отрицателно генно регулиране
4. Паралелно сравнение - регулация на положителния спрямо отрицателния ген
5. Резюме

Какво е положително генно регулиране?

Транскрипцията е началната стъпка на генната експресия. Случва се само когато РНК полимераза е прикрепена към гена. Ако тази привързаност се провали, експресията на гена не е възможна; следователно, генната експресия може да бъде регулирана. Свързването на РНК полимераза с ДНК се индуцира от транскрипционните фактори, присъстващи в ядрото. Транскрипционният фактор е протеин, който е неразделна част от генната експресия. Този фактор трябва да се свързва с промоторния регион на гена, за да активира генната експресия чрез набиране на РНК полимераза в ДНК на шаблона. Транскрипционният фактор може да работи самостоятелно или с други протеини, за да регулира скоростта на генна експресия, като насърчава или блокира ензима на РНК полимераза, което катализира синтеза на мРНК.

Положителното генно регулиране е процес, който кара гените да експресират и създават протеини, които те кодират. Това се дължи на свързването на транскрипционен фактор с промотора и набиране на РНК полимераза за иницииране на транскрипцията. cAMP-CRP комплексът е активатор за положителна регулация на β-галактозидаза ген.

Фигура 01: Положително генно регулиране

Какво е отрицателно генно регулиране?

Генната експресия може да бъде блокирана от някои протеини, присъстващи в клетките. Те действат като инхибитори на генното активиране. Те са известни като репресорни протеини. Репресорът е протеин, който се свързва с мястото на оператора на гена или промотора и спира транскрипцията. Следователно, отрицателната регулация на гените е процес, при който гените са възпрепятствани да експресират и продуцират протеини. Свързването на репресорните протеини в промоторната област на гена инхибира гена, като блокира РНК полимеразата в началото. Съответният ген може да бъде експресиран да произвежда протеина само когато репресора отсъства. Триптофанът е често срещана репресорна молекула, участваща в отрицателната регулация на гените.

Фигура 02: Отрицателно генно регулиране

Каква е разликата между положителен и отрицателен регулация на гените?

Положителна срещу отрицателна регулация на гена
Положителната генна регулация е процес, който кара гените да експресират и синтезират протеини.	Отрицателната генна регулация е процес, който потиска генната експресия.
Включени фактори
Положителният контрол се осъществява чрез активатор или свързване на транскрипционния фактор с промоторната област.	Отрицателният контрол се осъществява чрез свързване на репресорния протеин към промотора или мястото на оператора на гените.
Набиране на РНК полимераза
РНК полимеразата се набира за иницииране на транскрипция.	РНК полимеразата не се набира за иницииране на транскрипция.

Обобщение - Положителна срещу отрицателна регулация на гените

Клетките съдържат своята генетична информация като гени, скрити в ДНК. Гените експресират и синтезират протеини и този процес е известен като генна експресия. Въпреки това, генната експресия се контролира в клетките, за да се избегне загуба на енергия и суровини при синтеза на протеини, които са нежелани. Регулирането на гените може да се извърши по два начина: положителна и отрицателна генна регулация. При положителна генна регулация, гените се експресират поради свързването на транскрипционен фактор с промотора на гена. При отрицателна регулация на гените, гените не се експресират поради свързването на репресорните протеини с операторното място на гена. Това е основната разлика между положителната и отрицателната регулация на гените.

справка:
1. „Контрол на генната експресия.“ Справочник по биология N.p., n.d. Web. 25 април 2017г
2. Wang, Y., J. Xu, T. Pierson, B. W. O'Malley и S. Y. Tsai. „Положителна и отрицателна регулация на генната експресия в еукариотни клетки с индуцируем регулатор на транскрипцията.“ Генна терапия. Национална медицинска библиотека на САЩ, май 1997 г. Уеб. 25 април 2017г