Hvordan er genregulering i prokaryoter og eukaryoter likt

Genomet av både prokaryoter og eukaryoter består av gener. Disse gener uttrykkes for å produsere funksjonelle molekyler som RNA og proteiner, som er avgjørende for cellens funksjon. De to trinnene med genuttrykk er transkripsjon og oversettelse. Både transkripsjon og oversettelse av prokaryoter og eukaryoter er svært like. Imidlertid kan noen avanserte funksjoner identifiseres i eukaryotisk genuttrykk, da eukaryoter er mer utviklede organismer sammenlignet med prokaryoter. Imidlertid bruker begge typer organismer flere mekanismer for regulering av deres genuttrykk også. Generelt er prokaryotisk genuttrykk regulert på transkripsjonsnivå, mens eukaryotisk genuttrykk er regulert i både transkripsjons- og translasjonsnivåer.

Nøkkelområder dekket

1. Hvordan reguleres genuttrykk i prokaryoter og eukaryoter
     - Definisjon, regulering av genuttrykk
2. Hvordan er genregulering i prokaryoter og eukaryoter likt
     - Likheter mellom genregulering i prokaryoter og eukaryoter

Nøkkelbegreper: Eukaryoter, Gene Expression, Prokaryoter, Regulering av Gene Expression, Transkripsjon, Oversettelse

Hvordan reguleres genuttrykk i prokaryoter og eukaryoter

Genuttrykk er prosessen med transkripsjon av DNA i RNA, etterfulgt av translasjon i proteiner. Det er en tett regulert prosess i både prokaryoter og eukaryoter. Reguleringen av genuttrykk er involvert i produksjonen av enten økt eller redusert mengde genprodukter. Et bredt spekter av mekanismer er involvert i reguleringen av genuttrykk.

1. Replikasjonsnivå - Mutasjoner kan forårsake endringer i genuttrykket.
2. Transkripsjonsnivå - Aktivatorer og repressorer regulerer transkripsjonen.
3. Post-transkripsjonsnivå - RNA-spleising er involvert i reguleringen av genuttrykk på post-transkripsjonsnivå.
4. Oversettelsesnivå - Oversettelsen av et mRNA-molekyl i en aminosyresekvens av et protein styres av forskjellige prosesser som RNA interferensvei.
5. Post-oversettelse nivå - Syntesen av et protein kan reguleres ved å kontrollere de posttranslasjonelle modifikasjonene.

Forskjellige nivåer av regulering av genuttrykk er vist i Figur 1.

Figur 1: Regulering av genuttrykk

Hvordan er genregulering i prokaryoter og eukaryoter likt

Transkripsjonen og oversettelsen er svært likt i både prokaryoter og eukaryoter. RNA-polymerase er involvert i transkripsjonsprosessen av gener i mRNA. Oversettelse av både prokaryoter og eukaryoter forekommer i cytoplasma ved hjelp av ribosomer. Reguleringen av genuttrykk i både prokaryoter og eukaryoter viser noen likheter.

1. Regulering på transkripsjonsnivå - Reguleringen av genuttrykk i prokaryoter skjer hovedsakelig under initiering av transkripsjon. Genuttrykket reguleres også på transkripsjonsnivå i eukaryoter.
2. Transkripsjonsfaktorer - Bindingen av RNA i promotorområdet reguleres av transkripsjonsfaktorer i både prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk.
3. Strukturelle gener - Funksjonelt lignende prokaryotiske gener er organisert i genklynger kjent som operoner. I eukaryoter produseres flere proteiner ved alternativ RNA-spleising.
4. Aktivatorer og repressorer - Aktivatorer positivt regulerer genuttrykket mens repressorer negativt regulerer genuttrykket i både prokaryoter og eukaryoter.
5. Tilbakemelding Mekanismer - Både prokaryotisk og eukaryotisk genuttrykk reguleres av tilbakemeldingsmekanismer.

Regulering av prokaryotisk genuttrykk på transkripsjonsnivå er vist i figur 2.

Figur 2: Lac Operon Regulering

I eukaryoter forekommer imidlertid reguleringen av genuttrykk i forskjellige stadier gjennom hele prosessen med genuttrykk. Det er regulert i post-transkripsjonelle, translasjonelle og post-translasjonelle nivåer.

Konklusjon

Genuttrykk er mekanismen for å syntetisere funksjonelle RNA- eller proteinmolekyler inne i cellene. Gene ekspresjon mekanisme er svært lik i både prokaryoter og eukaryoter. Genuttrykk bør reguleres for å syntetisere den nødvendige mengden av genprodukter av cellen. I både prokaryoter og eukaryoter reguleres genuttrykket på transkripsjonsnivå. Begge mekanismene styres av transkripsjonsfaktorer, aktivatorer og repressorer. Både prokaryote og eukaryote gener kan reguleres for å produsere flere genprodukter.

Henvisning:

1. "Regulering av genuttrykk." lumen, Grenseløs biologi, tilgjengelig her

Bilde Courtesy:

1. "Proteinsyntese" (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Figur 16 02 02" Av CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia