Hauptunterschied – Strukturelle vs. regulatorische Gene
Im Kontext der Vererbung ist die strukturelle und funktionelle Einheit das Gen. Sie bestehen aus DNA, die die genetische Information für die Synthese von Proteinen enthält. Die Größe menschlicher Gene ist unterschiedlich und reicht von einer kleinen Anzahl bis zu einer großen Anzahl von Basenpaaren. Laut dem Humangenomprojekt beträgt die geschätzte Anzahl von Genen, die der Mensch besitzt, 20.000 bis 25.000 Gene. Jeder Mensch hat zwei Kopien eines Gens. Diese beiden Kopien werden von den Eltern geerbt (eine von jedem Elternteil). Es gibt zwei Arten von Genen. Strukturgene und regulatorische Gene. Im Zusammenhang mit Strukturgenen handelt es sich um einen Gentyp, der für jede Art von RNA (außer siRNA und miRNA) und Protein codiert, die keine regulatorischen Proteine sind. Regulatorische Gene sind eine Reihe von Genen, die die Kontrolle der Expression von Strukturgenen beinh alten. Dies ist der Hauptunterschied zwischen strukturellen und regulatorischen Genen.
Was sind Strukturgene?
Ein Strukturgen ist ein Gentyp, der für ein bestimmtes Protein oder eine bestimmte RNA kodiert. Diese Gene kodieren für alle Proteine außer regulatorischen Proteinen. Strukturgenprodukte enth alten Strukturproteine und Enzyme. In einem typischen Aspekt enth alten diese Strukturgene entsprechende DNA-Sequenzen zu einer spezifischen Aminosäuresequenz, die zu einem Protein führt. Strukturgene sorgen dafür, dass die produzierten Proteine in keiner Form an Genregulation beteiligt sind. Diese Gene werden auch von verschiedenen nicht-kodierenden RNAs wie rRNA und tRNA kodiert. Regulatorische miRNA (Micro-RNA) und siRNA (Short Interfering RNA) werden nicht von Strukturgenen kodiert.
Abbildung 01: Strukturgene
Die prokaryotischen Strukturgene präsentieren sich nebeneinander als Operon. Gene des Operons führen immer verwandte Funktionen aus. Die Bildung eines Operons führt zur Regulation der Genexpression. Das häufigste und beste Beispiel für ein Operon ist das lac-Operon. Es besteht aus drei Strukturgenen, lac Z, lac Y und lac A. Alle diese Strukturgene werden von einem einzigen Operator und einem Promotor reguliert. Bei der Bestimmung der genetisch bedingten Krankheitszustände konnten diese anhand der Untersuchung von Geh alt und Lage dieser Strukturgene identifiziert werden.
Was sind regulatorische Gene?
Regulatorisches Gen ist ein Gentyp, der die Kontrolle der Expression eines oder mehrerer anderer Gene beinh altet. Unter normalen Bedingungen bestehen die regulatorischen Gene aus regulatorischen Sequenzen, und sie befinden sich am 5'-Ende der Transkriptionsstartstelle des Strukturgens, das sie reguliert. Sie können auch die regulatorischen Sequenzen am 3'-Ende der Transkriptionsstartstelle besitzen. Die regulatorischen Sequenzen können viele Kilobasen entfernt von der Startstelle der Transkription vorhanden sein. Diese regulatorischen Gene haben die Fähigkeit, ein Protein zu codieren oder können im Zusammenhang mit miRNA als ein Gen codierend wirken. Als Beispiel für ein regulatorisches Gen könnte ein Gen bezeichnet werden, das für ein Protein kodiert, das eine inhibitorische Wirkung auf ein Operatorgen besitzt. Ein Operatorgen ist ein Gentyp, der an verschiedene Repressorproteine bindet, die den Übersetzungsprozess hemmen.
Abbildung 02: Regulatorische Gene
In Prokaryoten codieren regulatorische Gene hauptsächlich für Repressorproteine. Diese Repressorproteine binden an Promotoren des Gens und verhindern die Rekrutierung und Funktion der RNA-Polymerase. Dies hemmt den Transkriptionsprozess. Einige regulatorische Gene sind an der Kodierung von Aktivatorproteinen beteiligt. Diese Proteine binden an eine bestimmte Stelle eines DNA-Moleküls und beschleunigen den Transkriptionsprozess.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen strukturellen und regulatorischen Genen?
- Sowohl strukturelle als auch regulatorische Gene sind Code für Proteine oder RNA.
- Sowohl strukturelle als auch regulatorische Gene bestehen aus Nukleotiden.
- Sowohl strukturelle als auch regulatorische Gene sind in lebenden Organismen wichtig.
Was ist der Unterschied zwischen strukturellen und regulatorischen Genen?
Strukturelle vs. regulatorische Gene |
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| Strukturgene sind Gentypen, die für jede Art von RNA (außer siRNA und miRNA) und Proteine kodieren, die keine regulatorischen Proteine sind. | Regulatorische Gene sind eine Reihe von Genen, die die Expression der Strukturgene steuern. |
| Struktur | |
| Strukturgene sind komplexe Strukturen. | Regulatorische Gene sind einfachere Strukturen. |
| Funktion | |
| Strukturgene sind für Strukturproteine und Enzyme kodiert. | Regulatorische Gene regulieren die Transkription von Strukturgenen. |
Zusammenfassung – Strukturelle vs. regulatorische Gene
Ein Strukturgen ist ein Gentyp, der für ein bestimmtes Protein oder eine bestimmte RNA kodiert. Diese Gene codieren für alle Proteine, abgesehen von jeder Art von regulatorischen Proteinen. Strukturgenprodukte enth alten Strukturproteine und Enzyme. Strukturgene stellen sicher, dass die produzierten Proteine in keiner Form an Genregulation beteiligt sind. Regulatorisches Gen ist ein Gentyp, der die Kontrolle der Expression eines oder mehrerer Gene beinh altet. In Prokaryoten kodieren die regulatorischen Gene hauptsächlich für Repressorproteine. Dies ist der Unterschied zwischen strukturellen und regulatorischen Genen.
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