Hoe is genregulatie in Prokaryoten en Eukaryoten vergelijkbaar?

Het genoom van zowel prokaryoten als eukaryoten bestaat uit genen. Deze genen worden tot expressie gebracht om functionele moleculen te produceren, zoals RNA en eiwitten, die van vitaal belang zijn voor het functioneren van de cel. De twee stappen van genexpressie zijn transcriptie en translatie. Zowel transcriptie als translatie van prokaryoten en eukaryoten lijken sterk op elkaar. Sommige geavanceerde kenmerken kunnen echter worden geïdentificeerd in eukaryote genexpressie, omdat eukaryoten meer ontwikkelde organismen zijn in vergelijking met prokaryoten. Beide typen organismen gebruiken echter ook verschillende mechanismen voor de regulatie van hun genexpressie. In het algemeen wordt prokaryotische genexpressie gereguleerd op transcriptieniveau, terwijl eukaryote genexpressie wordt gereguleerd in zowel transcriptionele als translationele niveaus..

Key Areas Covered

1. Hoe wordt genexpressie gereguleerd in prokaryoten en eukaryoten
     - Definitie, regulatie van genexpressie
2. Hoe is genregulatie in Prokaryoten en Eukaryoten vergelijkbaar?
     - Overeenkomsten tussen genregulatie in prokaryoten en eukaryoten

Sleutelbegrippen: eukaryoten, genexpressie, prokaryoten, regulatie van genexpressie, transcriptie, vertaling

Hoe wordt genexpressie gereguleerd in prokaryoten en eukaryoten

Genexpressie is het proces van transcriptie van DNA in RNA, gevolgd door translatie in eiwitten. Het is een strak gereguleerd proces in zowel prokaryoten als eukaryoten. De regulatie van genexpressie is betrokken bij de productie van een verhoogde of verminderde hoeveelheid genproducten. Een breed scala aan mechanismen is betrokken bij de regulatie van genexpressie.

1. Replicatieniveau - Mutaties kunnen veranderingen in de genexpressie veroorzaken.
2. Transcriptioneel niveau - Activatoren en repressors reguleren de transcriptie.
3. Post-transcriptioneel niveau - RNA-splitsing is betrokken bij de regulatie van genexpressie op post-transcriptioneel niveau.
4. Translationeel niveau - De translatie van een mRNA-molecuul in een aminozuursequentie van een eiwit wordt geregeld door verschillende processen zoals RNA-interferentieroute.
5. Post-translationeel niveau - De synthese van een eiwit kan worden gereguleerd door de post-translationele modificaties te regelen.

Verschillende niveaus van regulatie van genexpressie worden getoond in Figuur 1.

Figuur 1: Regulatie van genexpressie

Hoe is genregulatie in Prokaryoten en Eukaryoten vergelijkbaar?

De transcriptie en translatie komen sterk overeen in zowel prokaryoten als eukaryoten. RNA-polymerase is betrokken bij het proces van transcriptie van genen in mRNA. De vertaling van zowel prokaryoten als eukaryoten vindt plaats in het cytoplasma met behulp van ribosomen. De regulatie van genexpressie in zowel prokaryoten als eukaryoten vertoont enkele overeenkomsten.

1. Regulatie op transcriptieniveau - De regulatie van genexpressie in prokaryoten vindt voornamelijk plaats tijdens de start van transcriptie. De genexpressie wordt ook op transcriptioneel niveau gereguleerd in eukaryoten.
2. Transcriptiefactoren - De binding van RNA aan het promotorgebied wordt gereguleerd door transcriptiefactoren in zowel prokaryote als eukaryote genexpressie.
3. Structurele genen - Functioneel vergelijkbare prokaryotische genen zijn georganiseerd in genclusters die bekend staan ​​als operons. In eukaryoten worden meerdere eiwitten geproduceerd door alternatieve RNA-splitsing.
4. Activators en repressors - Activators reguleren positief de genexpressie terwijl repressors de genexpressie negatief reguleren in zowel prokaryoten als eukaryoten.
5. Feedbackmechanismen - Zowel de genexpressie van prokaryoten als eukaryoten wordt geregeld door feedbackmechanismen.

Regulatie van prokaryotische genexpressie op transcriptieniveau is weergegeven in Figuur 2.

Figuur 2: Lac Operon-verordening

In eukaryoten komt de regulatie van genexpressie echter in verschillende stadia voor tijdens het proces van genexpressie. Het wordt gereguleerd op post-transcriptioneel, translationeel en post-translationeel niveau.

Conclusie

Genexpressie is het mechanisme voor het synthetiseren van functionele RNA- of eiwitmoleculen in de cellen. Het genexpressiemechanisme is erg vergelijkbaar in zowel prokaryoten als eukaryoten. Genexpressie moet worden gereguleerd om de vereiste hoeveelheid genproducten door de cel te synthetiseren. In zowel prokaryoten als eukaryoten wordt de genexpressie gereguleerd op transcriptieniveau. Beide mechanismen worden gecontroleerd door transcriptiefactoren, activators en repressors. Zowel prokaryotische als eukaryote genen kunnen worden gereguleerd om meerdere genproducten te produceren.

Referentie:

1. "Regulatie van genexpressie." Lumen, Boundless Biology, hier beschikbaar

Afbeelding met dank aan:

1. "Proteïnenynthese" (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Figuur 16 02 02" door CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia