Positiivse ja negatiivse geeniregulatsiooni erinevus

Peamine erinevus - positiivne vs negatiivne geeniregulatsioon
 

Geeniregulatsioon on protsess, mille abil kontrollitakse geene, mida ekspresseeritakse rakkude DNA-s. Geeni ekspressiooni kontrollides saavad rakud kontrollida rakkudes funktsionaalsete valkude tootmist. Mõni geen lülitatakse sisse, mõni aga vastavalt vajadusele välja. Geeniregulatsiooni saab läbi viia alates DNA saadavusest, mRNA tootmisest kuni valkude töötlemiseni. Geeniekspressiooni erinevates punktides kontrollitakse erinevaid geene; näiteks kromatiini struktuuri reguleerimine, transkriptsiooni tase ja RNA töötlemise tase jne. Positiivne ja negatiivne geeniregulatsioon on kaks geeni reguleerivat protsessi, milles geenid ekspresseeritakse ja geenid summutatakse vastavalt. Peamine erinevus positiivse ja negatiivse geeniekspressiooni vahel on see geeni positiivse regulatsiooni korral seostub transkriptsioonifaktor geeni promootoriga ja hõlbustab RNA polümeraasi sidumist geeni transkriptsiooniks samas geeni negatiivse regulatsiooni korral seob repressorvalk geeni operaatoriga ja hoiab ära geeni ekspressiooni.

SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on positiivne geeniregulatsioon
3. Mis on negatiivne geeniregulatsioon
4. Kõrvuti võrdlus - positiivse vs negatiivse geeni regulatsioon
5. Kokkuvõte

Mis on positiivne geeniregulatsioon?

Transkriptsioon on geeni ekspressiooni esimene samm. See juhtub ainult siis, kui geeni külge on kinnitatud RNA polümeraas. Kui see kinnitamine ebaõnnestub, pole geeniekspressioon võimalik; seega saab geeniekspressiooni reguleerida. RNA polümeraasi seondumist DNA-ga indutseerivad tuumas olevad transkriptsioonifaktorid. Transkriptsioonifaktor on valk, mis on geeni ekspressiooni lahutamatu osa. See tegur peaks seonduma geeni promootorpiirkonnaga, et aktiveerida geeni ekspressioon, värvates RNA polümeraasi matriitsi DNA-sse. Transkriptsioonifaktor võib toimida üksi või koos teiste valkudega geeni ekspressioonikiiruse reguleerimiseks, edendades või blokeerides RNA polümeraasi ensüümi, mis katalüüsib mRNA sünteesi.

Positiivne geeniregulatsioon on protsess, mis paneb geenid kodeeritavaid valke ekspresseerima ja looma. See juhtub tänu transkriptsioonifaktori sidumisele promootoriga ja RNA polümeraasi värbamisega transkriptsiooni alustamiseks. cAMP-CRP kompleks on aktivaator positiivseks regulatsiooniks β-galaktosidaas geen.

Joonis 01: Positiivne geeniregulatsioon

Mis on negatiivne geeniregulatsioon?

Geeniekspressiooni võivad blokeerida teatud rakkudes esinevad valgud. Need toimivad geeni aktiveerimise inhibiitoritena. Neid tuntakse repressorvalkudena. Repressor on valk, mis seostub geeni või promootori operatsioonisaidiga ja peatab transkriptsiooni. Seega on negatiivne geeniregulatsioon protsess, milles takistatakse geenide valkude ekspressiooni ja tootmist. Repressorvalkude seondumine geeni promootorpiirkonda pärsib geeni, blokeerides alguses RNA polümeraasi. Vastavat geeni saab valgu saamiseks ekspresseerida ainult siis, kui repressor puudub. Trüptofaan on tavaline repressorimolekul, mis osaleb geenide negatiivses regulatsioonis.

Joonis 02: Negatiivse geeni regulatsioon

Mis vahe on positiivsel ja negatiivsel geeniregulatsioonil??

Positiivne vs negatiivne geeniregulatsioon
Positiivne geeniregulatsioon on protsess, mis paneb geenid valke ekspresseerima ja sünteesima.	Negatiivne geeniregulatsioon on protsess, mis surub alla geeniekspressiooni.
Kaasatud tegurid
Positiivne kontroll toimub aktivaatori või promootorpiirkonnaga seondumisega transkriptsioonifaktori kaudu.	Negatiivne kontroll toimub repressorvalgu seondumisega geenide promootori või operaatori saidiga.
RNA polümeraasi värbamine
Transkriptsiooni alustamiseks värvatakse RNA polümeraas.	RNA polümeraasi ei värvata transkriptsiooni alustamiseks.

Kokkuvõte - positiivne vs negatiivne geeniregulatsioon

Rakud sisaldavad geeniteavet DNA-s peidetud geenidena. Geenid ekspresseerivad ja sünteesivad valke ning seda protsessi nimetatakse geeniekspressiooniks. Geeniekspressiooni kontrollitakse rakkudes siiski selleks, et vältida energia ja toorainete raiskamist soovimatute valkude sünteesil. Geeniregulatsiooni saab teha kahel viisil: positiivse ja negatiivse geeniregulatsiooniga. Geeni positiivse regulatsiooni korral ekspresseeritakse geene transkriptsioonifaktori seondumise tõttu geeni promootoriga. Negatiivse geeniregulatsiooni korral ei ekspresseerita geene repressorvalkude seondumise tõttu geeni operaatori saidiga. See on peamine erinevus positiivse ja negatiivse geeniregulatsiooni vahel.

Viide:
1. “Geeniekspressiooni kontroll”. Bioloogia viide. N.p., n.d. Võrk. 25. aprill 2017
2. Wang, Y., J. Xu, T. Pierson, B. W. O'Malley ja S. Y. Tsai. "Geeniekspressiooni positiivne ja negatiivne reguleerimine eukarüootsetes rakkudes indutseeritava transkriptsiooniregulaatori abil." Geeniteraapia. USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, mai 1997. Veeb. 25. aprill 2017