Was ist der Unterschied zwischen Genexpression und Genregulation? - Unterschied Zwischen

Was ist der Unterschied zwischen Genexpression und Genregulation?

Das Hauptunterschied zwischen Genexpression und Genregulation ist das Genexpression ist der Prozess, bei dem ein Protein unter Verwendung der Informationen in einem Gen synthetisiert wird, während die Genregulation der Prozess der Steuerung der Geschwindigkeit und der Art der Genexpression ist. Darüber hinaus sind die zwei Schritte der Genexpression Transkription und Translation, während die Expression von Genen auf jeder Ebene der Genexpression reguliert wird.

Genexpression und Genregulation sind zwei Arten simultaner Prozesse, die die Synthese von Genprodukten ermöglichen, wie sie von der Zelle benötigt werden.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Genexpression?
- Definition, Schritte, Bedeutung
2. Was ist Genregulierung?
- Definition, Mechanismen, Bedeutung
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Genexpression und Genregulation?
- Überblick über gemeinsame Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Genexpression und Genregulation?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Genexpression, Genregulation, Strukturgene, Transkription, Translation


Was ist Genexpression?

Genexpression ist der zelluläre Mechanismus, der für die Synthese von Genprodukten auf der Grundlage der Informationen zu einem Gen verantwortlich ist. Im Allgemeinen besteht ein Gen aus einer Nukleotidsequenz, die aus Codons besteht, die jede Aminosäure eines funktionellen Proteins darstellen. Die Gene, die für ein funktionelles Protein kodieren, werden als Strukturgene bezeichnet. Die Genprodukte der übrigen Gene sind nicht kodierende RNA (tRNA oder rRNA), die nicht in eine Aminosäuresequenz eines funktionellen Proteins übersetzt werden. Daher sind diese Gene als RNA-Gene bekannt. Exons und Introns sind jedoch die strukturellen Elemente beider Genarten, die an der Genexpression beteiligt sind.


1: Prozess der Genexpression

Darüber hinaus sind die zwei Schritte der Genexpression Transkription und Translation. Die Transkription ist der erste Schritt der Genexpression. Es beinhaltet die Synthese eines RNA-Moleküls basierend auf der Information, die von einem Gen codiert wird. Hier sind Strukturgene für die Produktion eines mRNA-Moleküls verantwortlich, während RNA-Gene für die Produktion von tRNA oder rRNA verantwortlich sind. Bezeichnenderweise besteht die Hauptfunktion dieser nicht kodierenden RNA in der Unterstützung der Translation, der zweiten Stufe der Genexpression. Während der Translation wird eine Aminosäuresequenz eines funktionellen Proteins basierend auf der durch das mRNA-Molekül kodierten Information synthetisiert. In Eukaryonten findet die Transkription innerhalb des Zellkerns statt und RNA-Polymerase ist das Enzym, das das Ereignis katalysiert. Die Translation erfolgt jedoch im Zytoplasma mit Hilfe von Ribosomen. In Prokaryoten kommt sowohl die Transkription als auch die Translation im Zytoplasma vor.

Was ist Genregulierung?

Die Genregulation ist ein weiterer zellulärer Mechanismus, der mit der Genexpression zusammenhängt und die Menge und den Typ der durch die Genexpression synthetisierten Genprodukte kontrolliert. Jeder Schritt der Genexpression kann durch verschiedene Mechanismen reguliert werden. Es beginnt bei der Transkriptionsinitiation, läuft durch die RNA-Verarbeitung und endet mit den posttranslationalen Modifikationen. Einige der regulierten Stadien sind Chromatindomänen, Transkription, posttranskriptionelle Modifikationen, RNA-Transport, Translation und mRNA-Abbau.


Abbildung 2: Regulation der Genexpression basierend auf externen Stimuli

Darüber hinaus ist die Regulierung der Genexpression wichtig, um den Entwicklungsprozess, die Reaktion auf Umgebungsreize oder die Anpassung an neue Umweltbedingungen zu kontrollieren. Einige Gene im Genom werden kontinuierlich exprimiert, da ihre Funktion für die grundlegende metabolische Funktion eines Organismus wesentlich ist. Bestimmte Gene können jedoch nur dann exprimiert werden, wenn sie von der Zelle benötigt werden. Die Anzahl der Genprodukte kann auch durch die Regulierung der Genexpression basierend auf den Anforderungen der Zelle gesteuert werden. Die Chromatinstruktur ist ein Schlüsselfaktor für die Transkriptionsregulation. Durch Histon-Modifikationen, die durch DNA-Methylierung gesteuert werden, können Euchromatin und Heterochromatin zur Regulierung der Transkription ineinander umgewandelt werden. Auch die Strukturelemente eines Gens, einschließlich der Transkriptionsinitiationsstelle, des Promotors, der Verstärker und der Silencer, regulieren die Transkription eines Gens. Transkriptionsfaktoren binden an die Enhancer- und Silencer-Regionen, um die Transkription zu steuern. Zusätzlich können RNA-Prozessierungsereignisse einschließlich alternatives Splicing und mRNA-Stabilität reguliert werden. Die Sequestrierung des RNA-Transkripts ist ein weiteres Posttranskriptionsregulationsereignis. Auch die Translationsrate und verschiedene posttranslationale Modifikationen von Proteinen werden reguliert, um die benötigten Proteintypen durch die Zelle zu erzeugen.

Ähnlichkeiten zwischen Genexpression und Genregulation

  • Genexpression und Genregulation sind zwei Prozesse, die an der Synthese von Genprodukten beteiligt sind.
  • Beides ist wichtig für die Synthese von Genprodukten auf der Basis zellulärer Bedürfnisse.

Unterschied zwischen Genexpression und Genregulation

Definition

Genexpression bezieht sich auf den Prozess, durch den die Anweisungen in unserer DNA in ein funktionelles Produkt wie ein Protein umgewandelt werden, während sich die Genregulation auf den Prozess bezieht, der beim Ein- und Ausschalten von Genen involviert ist, um die richtige Expression von Genen zum richtigen Zeitpunkt sicherzustellen . Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Genexpression und Genregulation.

Schritte / Mechanismen

Die zwei Schritte der Genexpression sind Transkription und Translation, während die Regulation der Genexpression entweder auf transkriptioneller, posttranskriptioneller, translationaler und posttranslationaler Ebene erfolgt.

Strukturelemente

Die der Genexpression unterzogenen Strukturelemente sind Exons und Introns, während die Strukturelemente, die an der Genregulation beteiligt sind, die Transkriptionsinitiationsstelle, der Promotor, die Enhancer und Silencer sind. Dies ist also ein weiterer Unterschied zwischen Genexpression und Genregulation.

Bedeutung

Ihre Bedeutung ist auch ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen Genexpression und Genregulation. Die Genexpression ist für die Synthese von Genprodukten verantwortlich, während die Genregulation für die Steuerung der Menge und des Typs der Genprodukte auf der Grundlage der Anforderungen der Zelle verantwortlich ist.

Fazit

Genexpression ist der Prozess, bei dem die Informationen über Gene verwendet werden, um ein Genprodukt zu synthetisieren. Die zwei an der Genexpression beteiligten Schritte sind die Transkription, bei der die Nukleotidsequenz eines Gens zur Synthese eines RNA-Moleküls verwendet wird, und die Translation, bei der die Informationen über eine RNA zur Synthese eines funktionellen Proteins verwendet werden. Im Gegensatz dazu ist die Genregulierung der Prozess, der die Menge und den Typ der Genprodukte basierend auf den Anforderungen der Zelle steuert. Es tritt in jedem Schritt der Genexpression auf. Daher ist der Hauptunterschied zwischen Genexpression und Genregulation der Mechanismus und die Bedeutung.

Verweise:

1. "Genexpression und Regulation".Universität von Leicester17. August 2017,