Diferența cheie – Reglementare genetică pozitivă versus negativă
Reglarea genelor este un proces de control al genelor care sunt exprimate în ADN-ul celulelor. Prin controlul expresiei genelor, celulele pot controla producția de proteine funcționale în celule. Unele gene sunt activate, în timp ce altele sunt dezactivate conform cerințelor. Reglarea genelor poate fi efectuată pornind de la disponibilitatea ADN-ului, producția de ARNm până la procesarea proteinelor. Diferite gene sunt controlate în diferite puncte ale expresiei genelor; de exemplu, reglarea structurii cromatinei, nivelul transcripțional și nivelul de procesare a ARN-ului etc. Reglarea genică pozitivă și negativă sunt două procese de reglare a genelor în care genele sunt exprimate și, respectiv, genele sunt suprimate. Diferența cheie între expresia genelor pozitive și negative este că, în reglarea pozitivă a genei, factorul transcripțional se leagă de promotorul genei și facilitează legarea ARN polimerazei pentru a transcrie gena, în timp ce în reglarea negativă a genei, o proteină represoare se leagă de operatorul de gena și previne expresia genei.
Ce este reglarea genelor pozitive?
Transcrierea este pasul inițial al expresiei genelor. Se întâmplă doar atunci când ARN polimeraza este atașată la genă. Dacă acest atașament eșuează, expresia genei nu este posibilă; prin urmare, expresia genelor poate fi reglată. Legarea ARN polimerazei de ADN este indusă de factorii de transcripție prezenți în nucleu. Un factor de transcripție este o proteină care este parte integrantă a expresiei genei. Acest factor ar trebui să se lege cu regiunea promotoare a genei pentru a activa expresia genei prin recrutarea ARN polimerazei la ADN-ul șablon. Factorul de transcripție poate funcționa singur sau împreună cu alte proteine pentru a regla rata expresiei genelor prin promovarea sau blocarea enzimei ARN polimerază, care catalizează sinteza ARNm.
Reglarea pozitivă a genelor este un proces care determină genele să exprime și să creeze proteinele pe care le-au codificat. Se întâmplă datorită legării unui factor de transcripție de promotor și recrutării ARN polimerazei pentru a iniția transcripția. Complexul cAMP-CRP este un activator pentru reglarea pozitivă a genei β-galactozidazei.
Figura 01: Reglementarea genelor pozitive
Ce este reglementarea genelor negative?
Expresia genelor poate fi blocată de anumite proteine prezente în celule. Acţionează ca inhibitori ai activării genelor. Sunt cunoscute ca proteine represoare. Un represor este o proteină care se leagă la locul operator al genei sau promotorului și oprește transcripția. Prin urmare, reglarea negativă a genelor este un proces în care genele sunt împiedicate să exprime și să producă proteine. Legarea proteinelor represoare în regiunea promotoare a genei inhibă gena prin blocarea ARN polimerazei la început. Gena respectivă poate fi exprimată pentru a produce proteina numai atunci când represorul este absent. Triptofanul este o moleculă represor comună implicată în reglarea negativă a genelor.
Figura 02: Reglementarea genelor negative
Care este diferența dintre regularea genetică pozitivă și cea negativă?
Reglementarea genelor pozitive versus negative |
|
| Reglarea pozitivă a genelor este un proces care face ca genele să exprime și să sintetizeze proteine. | Reglarea negativă a genelor este un proces care reprimă expresia genelor. |
| factori implicați | |
| Controlul pozitiv se face prin legarea activatorului sau a factorului de transcripție cu regiunea promotorului. | Controlul negativ se realizează prin legarea proteinei represoare la promotorul sau la locul operator al genelor. |
| Recrutarea ARN polimerazei | |
| ARN polimeraza este recrutată pentru a iniția transcripția. | ARN polimeraza nu este recrutată pentru a iniția transcripția. |
Rezumat – Reglementare genetică pozitivă versus negativă
Celulele conțin informațiile lor genetice ca gene ascunse în ADN. Genele exprimă și sintetizează proteine, iar acest proces este cunoscut sub numele de expresie genetică. Cu toate acestea, expresia genelor este controlată în celule pentru a evita risipa de energie și materii prime în sinteza proteinelor care sunt nedorite. Reglarea genelor se poate face în două moduri: reglarea genică pozitivă și negativă. În reglarea pozitivă a genelor, genele sunt exprimate datorită legării unui factor de transcripție de promotorul genei. În reglarea negativă a genelor, genele nu sunt exprimate datorită legării proteinelor represoare la locul operator al genei. Aceasta este diferența principală dintre reglarea genelor pozitive și negative.
