Η βασική διαφορά μεταξύ του προαγωγέα ενεργοποιητή και του καταστολέα είναι η λειτουργία τους. Ένας ενεργοποιητής διευκολύνει την ανοδική ρύθμιση της διαδικασίας μεταγραφής δεσμεύοντας σε ενισχυτές, ενώ ο προαγωγέας είναι η θέση στην οποία δεσμεύεται η RNA πολυμεράση και λαμβάνει χώρα η έναρξη της μεταγραφής και ο καταστολέας ρυθμίζει προς τα κάτω τη μεταγραφή δεσμεύοντας σε σιγαστήρες.
Μεταγραφή είναι η διαδικασία σύνθεσης του συμπληρωματικού mRNA χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο DNA. Η διαδικασία λαμβάνει χώρα στον πυρήνα των ευκαρυωτών, ενώ στα προκαρυωτικά, στο κυτταρόπλασμα. Η μεταγραφή έχει τρία κύρια στάδια: έναρξη, επιμήκυνση και τερματισμός. Οι ενεργοποιητές και οι καταστολείς ρυθμίζουν την έναρξη της μεταγραφής, ενώ οι προαγωγείς είναι σημαντικοί στη δέσμευση της RNA πολυμεράσης. Η RNA πολυμεράση είναι το κύριο ένζυμο που μεσολαβεί στη μεταγραφή.
Τι είναι ο Ενεργοποιητής;
Ο ενεργοποιητής είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας που συνδέεται με τις περιοχές ενισχυτή για να ρυθμίσει προς τα πάνω τη μεταγραφή. Μόλις συνδεθεί, οδηγεί σε αλλαγή στον προσανατολισμό του κλώνου του προτύπου, ενεργοποιώντας ή ρυθμίζοντας προς τα πάνω τη μεταγραφή. Επιπλέον, θα προάγει τη σύνδεση της RNA πολυμεράσης στη θέση του προαγωγέα για να ξεκινήσει η μεταγραφή.
Εικόνα 01: Ενεργοποιητής
Οι ενεργοποιητές είναι συχνά μόρια πρωτεΐνης. Προάγουν την αναβολική οδό της γονιδιακής έκφρασης. Η λειτουργία ενεργοποιητή παρατηρείται κυρίως στην ευκαρυωτική μεταγραφική ρύθμιση.
Τι είναι ο Διαφημιστής;
Η περιοχή προαγωγέα ενός γονιδίου είναι η περιοχή όπου λαμβάνει χώρα η σύνδεση της RNA πολυμεράσης κατά την έναρξη της μεταγραφής. Οι περιοχές υποκινητή σε προκαρυώτες και ευκαρυώτες ποικίλλουν. Η ενεργοποίηση του προωθητή είναι ένα σημαντικό βήμα στον μεταγραφικό έλεγχο και ενεργοποίηση. Περιοχές προκαρυωτικού προαγωγέα υπάρχουν στις -35 και -10 περιοχές ανάντη της θέσης έναρξης της μεταγραφής. Η περιοχή του υποκινητή -10 ονομάζεται επίσης κουτί TATA ή κουτί pribnow. Ο παράγοντας σίγμα της βακτηριακής RNA πολυμεράσης αναγνωρίζει τον υποκινητή και δεσμεύεται για να σχηματίσει το σύμπλεγμα κλειστού προαγωγέα. Το ξετύλιγμα των διπλών κλώνων λαμβάνει χώρα στη συνέχεια, με αποτέλεσμα ένα ανοιχτό σύμπλεγμα προαγωγέα. Τέλος, ο παράγοντας σίγμα της RNA πολυμεράσης εγκαταλείπει την έναρξη της μεταγραφής.
Εικόνα 02: Προωθητής
Στους ευκαρυώτες, η ενεργοποίηση του προαγωγέα λαμβάνει χώρα μέσω πολλαπλών παραγόντων έναρξης μεταγραφής. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι προαγωγέων στους ευκαρυώτες. Είναι υποκινητές χωρίς TATA και προαγωγείς TATA.
Τι είναι ο καταστολέας;
Ο καταστολέας είναι ένας παράγοντας μεταγραφής που ρυθμίζει προς τα κάτω τη διαδικασία μεταγραφής δεσμεύοντας σε περιοχές σιγαστήρα. Αυτό αποτρέπει τη σύνδεση της RNA πολυμεράσης στον προαγωγέα. Αυτή είναι η βασική μονάδα του μηχανισμού του κυττάρου για τη διακοπή της μεταγραφής. Εδώ, ο καταστολέας συνδέεται με την περιοχή σιγαστήρα και μπλοκάρει τη διαδικασία μεταγραφής μειώνοντας τον ρυθμό και σταματώντας εντελώς τη διαδικασία.
Εικόνα 03: Καταστολέας
Οι μεταγραφικοί καταστολείς ανταποκρίνονται σε εξωτερικά ερεθίσματα. Αυτό επίσης αποτρέπει τη δέσμευση των προαγωγέων ενεργοποιητών σε περιοχές προαγωγέα. Οι αντισυστολείς είναι μια υποκατηγορία καταστολέων και καταστέλλουν την έναρξη της μεταγραφής μέσω της πρόσληψης αποακετυλάσης ιστόνης. Η αποακετυλάση ιστόνης αυξάνει το θετικό φορτίο στην πρωτεΐνη ιστόνης. Αυτό ενισχύει την αλληλεπίδραση μεταξύ DNA και ιστονών και μειώνει την προσβασιμότητα στο DNA για μεταγραφή.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του Activator Promoter και του Repressor;
- Ενεργοποιητές, προαγωγείς και καταστολείς εμπλέκονται στη διαδικασία μεταγραφής.
- Ο κύριος ρόλος τους είναι κατά την έναρξη της μεταγραφής.
- Επιπλέον, λειτουργούν ως μεταγραφικοί ρυθμιστικοί παράγοντες.
- Όλα διευκολύνουν την ακριβή δέσμευση της RNA πολυμεράσης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Activator Promoter και του Repressor;
Ο ενεργοποιητής διευκολύνει την ανοδική ρύθμιση της διαδικασίας μεταγραφής δεσμεύοντας σε ενισχυτές. Εν τω μεταξύ, η RNA πολυμεράση συνδέεται με την περιοχή προαγωγέα κατά την έναρξη της μεταγραφής. Ενώ, ο καταστολέας ρυθμίζει προς τα κάτω τη διαδικασία μεταγραφής δεσμεύοντας σε σιγαστήρες. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του προαγωγέα ενεργοποιητή και του καταστολέα. Επιπλέον, οι ενεργοποιητές και οι καταστολείς είναι συχνά πρωτεΐνες που ρυθμίζουν τη μεταγραφή, ενώ ο προαγωγέας είναι ένα στοιχείο του DNA που υπάρχει στις ανάντη περιοχές του γονιδίου. Επιπλέον, τόσο οι ενεργοποιητές όσο και οι προαγωγείς ενισχύουν τη διαδικασία της μεταγραφής ενώ οι καταστολείς αναστέλλουν τη διαδικασία της μεταγραφής.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ του προαγωγέα ενεργοποιητή και του καταστολέα σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Ενεργοποιητής εναντίον Προαγωγέα εναντίον Καταστολέα
Ο ενεργοποιητής, ο προαγωγέας και ο καταστολέας είναι μεταγραφικοί παράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό μεταγραφής. Η βασική διαφορά μεταξύ του προαγωγέα ενεργοποιητή και του καταστολέα είναι ότι ένας ενεργοποιητής διευκολύνει την ανοδική ρύθμιση της διαδικασίας μεταγραφής δεσμεύοντας στους ενισχυτές, ενώ ο προαγωγέας διευκολύνει τη σύνδεση της RNA πολυμεράσης κατά την έναρξη της μεταγραφής και οι καταστολείς ρυθμίζουν προς τα κάτω τη μεταγραφή δεσμεύοντας σε σιγαστήρες. Οι ενεργοποιητές και οι καταστολείς είναι συχνά μόρια πρωτεΐνης που συνδέονται με τις ρυθμιστικές περιοχές του γονιδίου και προκαλούν αλλαγές προσανατολισμού στο DNA. Οι προωθητές είναι ιστότοποι ανάντη. Η δέσμευση της RNA πολυμεράσης λαμβάνει χώρα στις θέσεις του προαγωγέα. Άρα, αυτή είναι η διαφορά μεταξύ του προαγωγέα ενεργοποιητή και του καταστολέα.
