Βασική διαφορά – Ευκαρυωτικά έναντι Προκαρυωτικών Προαγωγέων
Μεταγραφή είναι η διαδικασία μετατροπής της γενετικής πληροφορίας που είναι αποθηκευμένη στην κωδικεύουσα αλληλουχία DNA σε αλληλουχία mRNA. Μια συγκεκριμένη περιοχή του DNA που βρίσκεται στο 5' άκρο της μεταγραφικής μονάδας ξεκινά αυτή τη διαδικασία. Αυτή η περιοχή είναι γνωστή ως η περιοχή προαγωγέα. Αυτοί οι προαγωγείς βρίσκονται συνήθως δίπλα στη θέση έναρξης της μεταγραφής. Το μήκος ενός προαγωγέα κυμαίνεται από 100 bp έως 1000 bp. Οι προαγωγείς διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο του οργανισμού. Οι ευκαρυωτικοί και οι προκαρυωτικοί προαγωγείς είναι διαφορετικοί μεταξύ τους. Στους προκαρυώτες, μόνο τρεις τύποι αλληλουχιών προαγωγών βρίσκονται και συγκεκριμένα, -10 προαγωγείς, -35 προαγωγείς και ανοδικά στοιχεία. Στους ευκαρυώτες, υπάρχουν πολλά διαφορετικά στοιχεία προαγωγέα όπως κουτί TATA, στοιχεία εκκινητή, κουτί GC, κουτί CAAT κ.λπ. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ευκαρυωτικών και προκαρυωτικών προαγωγέων.
Τι είναι οι Ευκαρυωτικοί Προαγωγείς;
Τρεις κύριες μερίδες. ο πυρήνας προαγωγέας, ο εγγύς προαγωγέας και ο απομακρυσμένος προαγωγέας, σχηματίζουν συλλογικά έναν προαγωγέα. Στο πλαίσιο των ευκαρυωτών, υπάρχουν πολλοί αριθμοί στοιχείων προαγωγέα που είναι εξαιρετικά εξελιγμένα και πιο ποικίλα από τους προαγωγείς. Έχει βρεθεί ότι, λόγω αυτής της πολυπλοκότητας των ευκαρυωτικών προαγωγών, το DNA έχει την ικανότητα να αναδιπλώνεται στον εαυτό του. Αυτό εξηγεί επίσης το γεγονός ότι, η επίδραση πολλών ρυθμιστικών αλληλουχιών λαμβάνει χώρα παρόλο που βρίσκονται πολλές κιλοβάσεις μακριά από τη θέση της μεταγραφής. Αυτοί οι ευκαρυωτικοί προαγωγείς έχουν την ικανότητα να εκτείνονται σε ένα ευρύ φάσμα αλληλουχιών DNA.
Εικόνα 01: Ευκαρυωτικός Προαγωγέας
Παραδείγματα για ορισμένους ευκαρυωτικούς προαγωγείς είναι το κουτί Pribnow (πλαίσιο TATA), το κουτί GC, το κουτί CAAT κ.λπ. Στο πλαίσιο του πλαισίου TATA, είναι μια ακολουθία 5' – ΤΑΤΑΑ -3' που υπάρχει στον πυρήνα περιοχή προαγωγέα. Στο πλαίσιο TATA, οι πρωτεΐνες του παράγοντα μεταγραφής και οι πρωτεΐνες ιστόνης συνδέονται. Η σύνδεση των πρωτεϊνών του μεταγραφικού παράγοντα στο κουτί TATA βοηθά στη δέσμευση της RNA πολυμεράσης, η οποία στη συνέχεια καταλήγει στο σχηματισμό μεταγραφικού συμπλόκου. Με απλά λόγια, η σύνδεση αυτών των πρωτεϊνών θα οδηγήσει τη διαδικασία της μεταγραφής. Αυτή η διαδικασία θα ανασταλεί όταν οι πρωτεΐνες ιστόνης δεσμευτούν στο κουτί TATA. Επομένως, το κουτί TATA είναι ένα σημαντικό στοιχείο προαγωγέα που εμπλέκεται στη ρύθμιση του ρυθμού ευκαρυωτικής μεταγραφής.
Τι είναι οι Προκαρυωτικοί Προαγωγείς;
Στους προκαρυωτικούς οργανισμούς, ο προαγωγέας που εμπλέκεται στη μεταγραφή προσδιορίζεται από τον σχετικό παράγοντα που ονομάζεται παράγοντας σίγμα. Οι παράγοντες Sigma είναι μοναδικοί για διαφορετικές αλληλουχίες προαγωγέα. Επομένως, λέγεται ότι κάθε μεμονωμένος παράγοντας σίγμα θα αναγνώριζε μια αλληλουχία προαγωγέα μεμονωμένου πυρήνα. Αυτό είναι ένα μοναδικό χαρακτηριστικό που υπάρχει στη διαδικασία της προκαρυωτικής μεταγραφής. Τόσο η πολυμεράση RNA όσο και ο παράγοντας σίγμα ταυτοποιούν συλλογικά τη σωστή περιοχή προαγωγέα και σχηματίζουν το σύμπλεγμα μεταγραφής.
Ο προκαρυωτικός προαγωγέας περιέχει μόνο τρεις τύπους στοιχείων προαγωγέα. Η μικρότερη συμμετοχή των στοιχείων προαγωγέα σε προκαρυώτες είναι ο κύριος λόγος για τον οποίο η διαδικασία μεταγραφής τους είναι λιγότερο περίπλοκη σε σύγκριση με την ευκαρυωτική μεταγραφή που περιλαμβάνει μεγαλύτερο αριθμό αλληλουχιών προαγωγέα. Από τα τρία στοιχεία προαγωγέα των προκαρυωτών, υπάρχουν δύο κύριες σημαντικές δύο σύντομες αλληλουχίες DNA. Αυτές οι αλληλουχίες ταξινομούνται ανάλογα με τη θέση τους. Είναι, -10 προαγωγείς ή στοιχείο (που υπάρχει 10 bp ανάντη της θέσης έναρξης μεταγραφής), -35 προαγωγείς ή στοιχείο (δηλαδή 35 bp ανάντη της θέσης έναρξης μεταγραφής).
Εικόνα 02: Προκαρυωτικός προαγωγέας
Ο υποκινητής -10 είναι ισοδύναμος με το ευκαρυωτικό κουτί TATA ή το κουτί Pribnow και είναι ένα ουσιαστικό συστατικό για την έναρξη της μεταγραφής σε προκαρυώτες. Ο υποκινητής -35 αποτελείται από μια αλληλουχία που είναι TTGACA που εμπλέκεται ενεργά στη ρύθμιση του ρυθμού προκαρυωτικής μεταγραφής.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ ευκαρυωτικών και προκαρυωτικών προαγωγέων;
- Και στους δύο τύπους, οι προαγωγείς ελέγχονται από διαφορετικές ρυθμιστικές αλληλουχίες DNA που περιλαμβάνουν ενισχυτές, σιγαστήρες, μονωτές και οριακά στοιχεία.
- Οι προαγωγείς είναι οι αλληλουχίες που ξεκινούν τη μεταγραφή σε προκαρυώτες και ευκαρυώτες.
- Οι προαγωγείς είναι αλληλουχίες DNA.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ευκαρυωτικών και προκαρυωτικών προαγωγέων;
Ευκαρυωτικά εναντίον Προκαρυωτικών Προαγωγέων |
|
| Ευκαρυωτικοί προαγωγείς είναι οι ρυθμιστικές αλληλουχίες που ξεκινούν τη μεταγραφή των ευκαρυωτικών οργανισμών. | Οι προκαρυωτικοί προαγωγείς είναι οι ρυθμιστικές αλληλουχίες που εκκινούν τη μεταγραφή των προκαρυωτικών γονιδίων. |
| Στοιχεία | |
| Ο προκαρυωτικός προαγωγέας αποτελείται από ανοδικά στοιχεία, -10 στοιχείο και -35 στοιχεία. | Ο ευκαρυωτικός προαγωγέας αποτελείται από κουτί Pribnow (πλαίσιο TATA), κουτί CAAT, κουτί GC και στοιχεία εκκινητή. |
Σύνοψη – Ευκαρυωτικοί εναντίον Προκαρυωτικών Προαγωγέων
Ο προαγωγέας είναι μια περιοχή του DNA που περιλαμβάνει την έναρξη της διαδικασίας που ονομάζεται μεταγραφή. Αυτοί οι προαγωγείς συνήθως βρίσκονται ανάντη της θέσης έναρξης της μεταγραφής. Τα τρία κύρια τμήματα που σχηματίζουν έναν προαγωγέα είναι ο πυρήνας προαγωγέας, ο εγγύς προαγωγέας και ο απομακρυσμένος προαγωγέας. Στο πλαίσιο των ευκαρυωτών, υπάρχουν πολλοί αριθμοί προαγωγικών στοιχείων στην περιοχή προαγωγέα που είναι εξαιρετικά εξελιγμένα και πιο διαφορετικά από τα προκαρυωτικά. Παραδείγματα μερικών στοιχείων ευκαρυωτικού προαγωγέα είναι το κουτί Pribnow (πλαίσιο TATA), το κουτί GC, το κουτί CAAT κ.λπ. Στα προκαρυωτικά, υπάρχουν δύο κύρια σημαντικά στοιχεία προαγωγέα, συγκεκριμένα το στοιχείο -10 (δηλαδή 10 bp ανάντη της θέσης έναρξης μεταγραφής), -35 στοιχεία (δηλαδή υπάρχει 35 bp ανάντη της θέσης έναρξης της μεταγραφής). Ο υποκινητής -10 εκκινεί τη μεταγραφή και ο υποκινητής -35 ρυθμίζει τη μεταγραφή. Και οι δύο τύποι προαγωγέων ελέγχονται από διαφορετικές ρυθμιστικές αλληλουχίες DNA που περιλαμβάνουν ενισχυτές, σιγαστήρες, μονωτές και οριακά στοιχεία. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ ευκαρυωτικών και προκαρυωτικών προαγωγέων.
Κατεβάστε το PDF του Eukaryotic vs Prokaryotic Promoters
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 ευκαρυωτικού και προκαρυωτικού προαγωγέα
