Hur är genreglering i prokaryoter och eukaryoter liknande

Genomet av både prokaryoter och eukaryoter består av gener. Dessa gener uttrycks för att producera funktionella molekyler, såsom RNA och proteiner, vilka är viktiga för cellens funktion. De två stegen med genuttryck är transkription och translation. Både transkription och translation av prokaryoter och eukaryoter är mycket lika. Vissa avancerade funktioner kan emellertid identifieras i eukaryotisk genuttryck, eftersom eukaryoter är mer utvecklade organismer jämfört med prokaryoter. Båda typerna av organismer använder emellertid flera mekanismer för reglering av deras genuttryck också. Generellt regleras prokaryotiskt genuttryck på transkriptionsnivå medan eukaryot genuttryck regleras i både transkriptions- och translationsnivåer.

Viktiga områden som omfattas

1. Hur regleras genuttryck i prokaryoter och eukaryoter
     - Definition, reglering av genuttryck
2. Hur är genreglering i prokaryoter och eukaryoter liknande
     - Likheter mellan genreglering i prokaryoter och eukaryoter

Nyckelord: Eukaryoter, Genuttryck, Prokaryoter, Reglering av genuttryck, Transkription, Översättning

Hur regleras genuttryck i prokaryoter och eukaryoter

Genuttryck är processen för transkription av DNA i RNA, följt av translation till proteiner. Det är en tätt reglerad process i både prokaryoter och eukaryoter. Reglering av genuttryck är inblandad i produktionen av antingen ökad eller minskad mängd genprodukter. Ett brett spektrum av mekanismer är inblandade i reglering av genuttryck.

1. Replikationsnivå - Mutationer kan orsaka förändringar av genuttrycket.
2. Transkriptionell nivå - Aktivatorer och repressorer reglerar transkriptionen.
3. Post-transkriptionell nivå - RNA-splitsning är inblandad i reglering av genuttryck på post-transkriptionsnivå.
4. Översättningsnivå - Översättningen av en mRNA-molekyl i en aminosyrasekvens av ett protein styrs av olika förfaranden såsom RNA-interferensväg.
5. Post-translationell nivå - Syntesen av ett protein kan regleras genom att kontrollera de posttranslationella modifieringarna.

Olika nivåer av reglering av genuttryck visas i Figur 1.

Figur 1: Reglering av genuttryck

Hur är genreglering i prokaryoter och eukaryoter liknande

Transkriptionen och översättningen är mycket lika i både prokaryoter och eukaryoter. RNA-polymeras är involverat i processen för transkription av gener i mRNA. Översättning av både prokaryoter och eukaryoter förekommer i cytoplasman med hjälp av ribosomer. Reglering av genuttryck i både prokaryoter och eukaryoter visar några likheter.

1. Reglering på transkriptionell nivå - Reglering av genuttryck i prokaryoter uppträder huvudsakligen under initiering av transkription. Genuttrycket regleras också på transkriptionsnivå i eukaryoter.
2. Transkriptionsfaktorer - Bindningen av RNA i promotorregionen regleras av transkriptionsfaktorer i både prokaryot och eukaryot genuttryck.
3. Strukturella gener - Funktionellt liknande prokaryota gener är organiserade i genkluster som kallas operoner. I eukaryoter produceras flera proteiner genom alternativ RNA-splitsning.
4. Aktivatorer och repressorer - Aktivatorer positivt reglera genuttrycket medan repressorer negativt reglerar genuttrycket i både prokaryoter och eukaryoter.
5. Feedback Mekanismer - Både prokaryot och eukaryot genuttryck regleras av återkopplingsmekanismer.

Reglering av prokaryot genuttryck på transkriptionell nivå visas i figur 2.

Figur 2: Lac Operon Regulation

I eukaryoter förekommer emellertid regleringen av genuttryck i olika steg under hela genuttrycksprocessen. Det regleras i post-transkriptionella, translationella och post-translationella nivåer.

Slutsats

Genuttryck är mekanismen för att syntetisera funktionella RNA- eller proteinmolekyler inuti cellerna. Genuttrycksmekanismen är mycket lika i både prokaryoter och eukaryoter. Genuttryck bör regleras för att syntetisera den erforderliga mängden genprodukter av cellen. I både prokaryoter och eukaryoter regleras genuttrycket på transkriptionsnivå. Båda mekanismerna styrs av transkriptionsfaktorer, aktivatorer och repressorer. Både prokaryota och eukaryota gener kan regleras för att producera flera genprodukter.

Referens:

1. "Reglering av genuttryck". Lumen, Gränslös biologi, tillgänglig här

Image Courtesy:

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