Ključna razlika – pozitivna naspram negativne regulacije gena
Regulacija gena je proces kontrole gena koji se izražavaju u DNK stanica. Kontrolom ekspresije gena stanice mogu kontrolirati proizvodnju funkcionalnih proteina u stanicama. Neki geni su uključeni dok su neki isključeni prema zahtjevu. Regulacija gena može se izvesti počevši od dostupnosti DNA, proizvodnje mRNA do obrade proteina. Različiti geni su kontrolirani u različitim točkama ekspresije gena; na primjer, regulacija strukture kromatina, razina transkripcije i razina obrade RNA, itd. Pozitivna i negativna regulacija gena su dva procesa regulacije gena u kojima se geni izražavaju, odnosno potiskuju. Ključna razlika između pozitivne i negativne ekspresije gena je u tome što se u pozitivnoj regulaciji gena transkripcijski faktor veže za promotor gena i olakšava vezanje RNA polimeraze za transkripciju gena, dok se u negativnoj regulaciji gena represorski protein veže s operatorom gen i sprječava ekspresiju gena.
Što je pozitivna regulacija gena?
Transkripcija je početni korak ekspresije gena. To se događa samo kada je RNA polimeraza pričvršćena na gen. Ako ovo vezivanje ne uspije, ekspresija gena nije moguća; stoga se ekspresija gena može regulirati. Vezanje RNA polimeraze s DNA induciraju transkripcijski faktori prisutni u jezgri. Transkripcijski faktor je protein koji je sastavni dio ekspresije gena. Ovaj bi se čimbenik trebao vezati s regijom promotora gena kako bi aktivirao ekspresiju gena regrutiranjem RNA polimeraze na DNA predložak. Transkripcijski faktor može djelovati sam ili s drugim proteinima kako bi regulirao brzinu ekspresije gena promicanjem ili blokiranjem enzima RNA polimeraze, koji katalizira sintezu mRNA.
Pozitivna regulacija gena proces je koji tjera gene na ekspresiju i stvaranje proteina koje su kodirali. To se događa zbog vezanja faktora transkripcije na promotor i regrutiranja RNA polimeraze za pokretanje transkripcije. cAMP-CRP kompleks je aktivator za pozitivnu regulaciju gena β-galaktozidaze.
Slika 01: Pozitivna regulacija gena
Što je negativna regulacija gena?
Ekspresiju gena mogu blokirati određeni proteini prisutni u stanicama. Djeluju kao inhibitori aktivacije gena. Poznati su kao represorski proteini. Represor je protein koji se veže na operatorsko mjesto gena ili promotora i zaustavlja transkripciju. Stoga je negativna regulacija gena proces u kojem se genima onemogućuje ekspresija i proizvodnja proteina. Vezanje represorskih proteina na promotorsku regiju gena inhibira gen blokiranjem RNA polimeraze na početku. Odgovarajući gen može se eksprimirati kako bi stvorio protein samo kada je represor odsutan. Triptofan je uobičajena represorska molekula uključena u regulaciju negativnih gena.
Slika 02: Regulacija negativnog gena
Koja je razlika između pozitivne i negativne regulacije gena?
Regulacija pozitivnih naspram negativnih gena |
|
| Pozitivna regulacija gena je proces koji tjera gene na ekspresiju i sintetizaciju proteina. | Negativna regulacija gena je proces koji potiskuje ekspresiju gena. |
| Uključeni čimbenici | |
| Pozitivna kontrola se vrši aktivatorom ili faktorom transkripcije koji se veže za promotorsku regiju. | Negativna kontrola se vrši represorskim proteinom koji se veže na promotorsko ili operatorsko mjesto gena. |
| Regrutiranje RNA polimeraze | |
| RNA polimeraza se regrutira da započne transkripciju. | RNA polimeraza se ne regrutira za pokretanje transkripcije. |
Sažetak – pozitivna naspram negativne regulacije gena
Stanice sadrže svoje genetske informacije kao gene skrivene u DNK. Geni izražavaju i sintetiziraju proteine, a taj proces je poznat kao ekspresija gena. Međutim, ekspresija gena je kontrolirana u stanicama kako bi se izbjeglo rasipanje energije i sirovina u sintezi proteina koji su neželjeni. Regulacija gena može se izvesti na dva načina: pozitivnom i negativnom regulacijom gena. U pozitivnoj genskoj regulaciji, geni se izražavaju zbog vezanja transkripcijskog faktora na promotor gena. U negativnoj genskoj regulaciji, geni se ne eksprimiraju zbog vezanja represorskih proteina na operatorsko mjesto gena. Ovo je glavna razlika između pozitivne i negativne regulacije gena.
