Βασική διαφορά – Δομικά έναντι Ρυθμιστικών Γονιδίων
Στο πλαίσιο της κληρονομικότητας, η δομική και λειτουργική μονάδα είναι το γονίδιο. Αποτελούνται από DNA που περιέχει τη γενετική πληροφορία για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Το μέγεθος των ανθρώπινων γονιδίων διαφέρει και κυμαίνεται από μικρό αριθμό έως μεγάλο αριθμό ζευγών βάσεων. Σύμφωνα με το έργο του ανθρώπινου γονιδιώματος, ο εκτιμώμενος αριθμός γονιδίων που διαθέτει ο άνθρωπος είναι 20.000 έως 25.000 γονίδια. Κάθε άτομο έχει δύο αντίγραφα ενός γονιδίου. Αυτά τα δύο αντίγραφα κληρονομούνται από τους γονείς (ένα από κάθε γονέα). Υπάρχουν δύο τύποι γονιδίων. Δομικά γονίδια και ρυθμιστικά γονίδια. Στο πλαίσιο των δομικών γονιδίων, είναι ένας τύπος γονιδίου που κωδικοποιεί οποιονδήποτε τύπο RNA (εκτός από siRNA και miRNA) και πρωτεΐνη που δεν είναι ρυθμιστικές πρωτεΐνες. Τα ρυθμιστικά γονίδια είναι ένα σύνολο γονιδίων που περιλαμβάνει τον έλεγχο της έκφρασης των δομικών γονιδίων. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ δομικών και ρυθμιστικών γονιδίων.
Τι είναι τα δομικά γονίδια;
Ένα δομικό γονίδιο είναι ένας τύπος γονιδίου που κωδικοποιεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη ή RNA. Αυτοί οι κωδικοί γονιδίων για όλες τις πρωτεΐνες αναμένουν ρυθμιστικές πρωτεΐνες. Τα δομικά γονιδιακά προϊόντα περιέχουν δομικές πρωτεΐνες και ένζυμα. Σε μια τυπική άποψη, αυτά τα δομικά γονίδια περιέχουν αντίστοιχες αλληλουχίες DNA σε μια συγκεκριμένη αλληλουχία αμινοξέων που καταλήγει σε μια πρωτεΐνη. Τα δομικά γονίδια διασφαλίζουν ότι οι παραγόμενες πρωτεΐνες δεν εμπλέκονται σε καμία μορφή γονιδιακής ρύθμισης. Αυτά τα γονίδια κωδικοποιούνται επίσης από διαφορετικό μη κωδικοποιητικό RNA όπως το rRNA και το tRNA. Το ρυθμιστικό miRNA (micro RNA) και το siRNA (μικρό παρεμβαλλόμενο RNA) δεν κωδικοποιούνται από δομικά γονίδια.
Εικόνα 01: Δομικά γονίδια
Τα προκαρυωτικά δομικά γονίδια εμφανίζονται το ένα δίπλα στο άλλο ως οπερόνιο. Τα γονίδια του οπερονίου εκτελούν πάντα σχετικές λειτουργίες. Ο σχηματισμός ενός οπερονίου οδηγεί σε ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης. Το πιο κοινό και καλύτερο παράδειγμα οπερονίου είναι το οπερόνιο lac. Αποτελείται από τρία δομικά γονίδια, τα lac Z, lac Y και lac A. Όλα αυτά τα δομικά γονίδια ρυθμίζονται από έναν μόνο χειριστή και έναν προαγωγέα. Κατά τον προσδιορισμό των γενετικών συνθηκών ασθένειας, θα μπορούσαν να εντοπιστούν χρησιμοποιώντας τη διερεύνηση του περιεχομένου και της θέσης αυτών των δομικών γονιδίων.
Τι είναι τα ρυθμιστικά γονίδια;
Ρυθμιστικό γονίδιο είναι ένας τύπος γονιδίου που περιλαμβάνει τον έλεγχο της έκφρασης ενός ή περισσότερων άλλων γονιδίων. Υπό κανονικές συνθήκες, τα ρυθμιστικά γονίδια αποτελούνται από ρυθμιστικές αλληλουχίες και υπάρχουν στο 5' άκρο της θέσης έναρξης της μεταγραφής του δομικού γονιδίου που ρυθμίζει. Μπορεί επίσης να διαθέτουν τις ρυθμιστικές αλληλουχίες στο 3' τέλος της θέσης έναρξης της μεταγραφής. Οι ρυθμιστικές αλληλουχίες μπορεί να υπάρχουν πολλά κιλά βάσεις μακριά από το σημείο έναρξης της μεταγραφής. Αυτά τα ρυθμιστικά γονίδια έχουν την ικανότητα να κωδικοποιούν μια πρωτεΐνη ή μπορούν να λειτουργήσουν ως κωδικοποιούν ένα γονίδιο στο πλαίσιο του miRNA. Ένα γονίδιο που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη που έχει μια ανασταλτική δράση σε ένα γονίδιο χειριστή θα μπορούσε να περιγραφεί ως παράδειγμα για ένα ρυθμιστικό γονίδιο. Ένα γονίδιο χειριστή είναι ένας τύπος γονιδίου που συνδέεται με διαφορετικές πρωτεΐνες καταστολέα, οι οποίες αναστέλλουν τη διαδικασία μετάφρασης.
Εικόνα 02: Ρυθμιστικά γονίδια
Στα προκαρυωτικά, τα ρυθμιστικά γονίδια κωδικοποιούν κυρίως τις πρωτεΐνες καταστολέα. Αυτές οι πρωτεΐνες καταστολέα συνδέονται με προαγωγείς του γονιδίου και εμποδίζουν τη στρατολόγηση και τη λειτουργία της RNA πολυμεράσης. Αυτό από άποψη αναστέλλει τη διαδικασία μεταγραφής. Ορισμένα ρυθμιστικά γονίδια εμπλέκονται στην κωδικοποίηση πρωτεϊνών ενεργοποιητών. Αυτές οι πρωτεΐνες συνδέονται σε μια συγκεκριμένη θέση ενός μορίου DNA και αυξάνουν τη διαδικασία μεταγραφής.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ δομικών και ρυθμιστικών γονιδίων;
- Τόσο τα δομικά όσο και τα ρυθμιστικά γονίδια αποτελούν κωδικό για πρωτεΐνες ή RNA.
- Τόσο τα δομικά όσο και τα ρυθμιστικά γονίδια αποτελούνται από νουκλεοτίδια.
- Τόσο τα δομικά όσο και τα ρυθμιστικά γονίδια είναι σημαντικά στους ζωντανούς οργανισμούς.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ δομικών και ρυθμιστικών γονιδίων;
Δομικά vs Ρυθμιστικά Γονίδια |
|
| Το δομικό γονίδιο είναι ένας τύπος γονιδίου που κωδικοποιεί οποιονδήποτε τύπο RNA (εκτός από siRNA και miRNA) και πρωτεΐνη που δεν είναι ρυθμιστικές πρωτεΐνες. | Τα ρυθμιστικά γονίδια είναι ένα σύνολο γονιδίων που περιλαμβάνουν τον έλεγχο της έκφρασης των δομικών γονιδίων. |
| Δομή | |
| Τα δομικά γονίδια είναι σύνθετες δομές. | Τα ρυθμιστικά γονίδια είναι απλούστερες δομές. |
| Συνάρτηση | |
| Τα δομικά γονίδια κωδικοποιούνται για δομικές πρωτεΐνες και ένζυμα. | Τα ρυθμιστικά γονίδια ρυθμίζουν τη μεταγραφή των δομικών γονιδίων. |
Σύνοψη – Δομικά έναντι Ρυθμιστικών Γονιδίων
Ένα δομικό γονίδιο είναι ένας τύπος γονιδίου που κωδικοποιεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη ή RNA. Αυτά τα γονίδια κωδικοποιούν όλες τις πρωτεΐνες που περιμένουν οποιονδήποτε τύπο ρυθμιστικών πρωτεϊνών. Τα δομικά γονιδιακά προϊόντα περιέχουν δομικές πρωτεΐνες και ένζυμα. Τα δομικά γονίδια διασφαλίζουν ότι οι παραγόμενες πρωτεΐνες δεν εμπλέκονται σε καμία μορφή γονιδιακής ρύθμισης. Το ρυθμιστικό γονίδιο είναι ένας τύπος γονιδίου που περιλαμβάνει τον έλεγχο της έκφρασης ενός ή περισσότερων γονιδίων. Στους προκαρυώτες, τα ρυθμιστικά γονίδια κωδικοποιούν κυρίως πρωτεΐνες καταστολέα. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ δομικών και ρυθμιστικών γονιδίων.
Κατεβάστε το PDF του δομικού έναντι των ρυθμιστικών γονιδίων
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κατεβάστε την έκδοση PDF εδώ: Διαφορά μεταξύ δομικών και λειτουργικών γονιδίων
