Hauptunterschied – eukaryotische vs. prokaryotische Promotoren
Transkription ist der Prozess der Umwandlung der in der codierenden DNA-Sequenz gespeicherten genetischen Information in eine mRNA-Sequenz. Eine spezifische DNA-Region, die sich am 5'-Ende der Transkriptionseinheit befindet, initiiert diesen Prozess. Diese Region ist als Promotorregion bekannt. Diese Promotoren werden typischerweise neben der Transkriptionsstartstelle gefunden. Die Länge eines Promotors variiert von 100 bp bis 1000 bp. Promotoren sind je nach Art des Organismus unterschiedlich. Eukaryotische und prokaryotische Promotoren sind voneinander verschieden. In Prokaryoten werden nur drei Arten von Promotorsequenzen gefunden, nämlich -10-Promotoren, -35-Promotoren und stromaufwärts gelegene Elemente. In Eukaryoten gibt es viele verschiedene Promotorelemente wie TATA-Box, Initiatorelemente, GC-Box, CAAT-Box usw. Dies ist der Hauptunterschied zwischen eukaryotischen und prokaryotischen Promotoren.
Was sind eukaryotische Promotoren?
Drei Hauptportionen; Core-Promotor, proximaler Promotor und distaler Promotor bilden zusammen einen Promotor. Im Zusammenhang mit Eukaryoten findet man viele Promotorelemente, die hochkomplex und vielfältiger als Promotoren sind. Es wurde herausgefunden, dass die DNA aufgrund dieser Komplexität der eukaryontischen Promotoren die Fähigkeit besitzt, sich auf sich selbst zurückzuf alten. Dies erklärt auch die Tatsache, dass die Wirkung vieler regulatorischer Sequenzen stattfindet, obwohl sie viele Kilobasen entfernt von der Transkriptionsstelle lokalisiert sind. Diese eukaryotischen Promotoren haben die Fähigkeit, eine Vielzahl von DNA-Sequenzen zu überspannen.
Abbildung 01: Eukaryotischer Promotor
Beispiele für einige eukaryotische Promotoren sind die Pribnow-Box (TATA-Box), die GC-Box, die CAAT-Box usw. Im Zusammenhang mit der TATA-Box ist es eine Sequenz von 5' – TATAA -3', die im Kern vorhanden ist Förderregion. An die TATA-Box sind Transkriptionsfaktorproteine und Histonproteine gebunden. Die Bindung von Transkriptionsfaktorproteinen an die TATA-Box unterstützt die Bindung von RNA-Polymerase, was dann zur Bildung eines Transkriptionskomplexes führt. Einfach ausgedrückt wird die Bindung dieser Proteine den Transkriptionsprozess antreiben. Dieser Prozess wird gehemmt, wenn Histonproteine an die TATA-Box gebunden werden. Daher ist die TATA-Box ein wichtiges Promotorelement, das an der Regulation der eukaryotischen Transkriptionsrate beteiligt ist.
Was sind prokaryotische Promotoren?
In prokaryotischen Organismen wird der Promotor, der an der Transkription beteiligt ist, durch den zugehörigen Faktor namens Sigma-Faktor identifiziert. Sigma-Faktoren sind für verschiedene Promotorsequenzen einzigartig. Daher wird gesagt, dass jeder einzelne Sigmafaktor eine einzelne Kernpromotorsequenz erkennen würde. Dies ist ein einzigartiges Merkmal, das im prokaryotischen Transkriptionsprozess vorhanden ist. Sowohl die RNA-Polymerase als auch der Sigma-Faktor identifizieren gemeinsam die richtige Promotorregion und bilden den Transkriptionskomplex.
Der prokaryotische Promotor enthält nur drei Arten von Promotorelementen. Die geringere Beteiligung von Promotorelementen in Prokaryoten ist der Hauptgrund, warum ihr Transkriptionsprozess im Vergleich zur eukaryotischen Transkription, die eine größere Anzahl von Promotorsequenzen umfasst, weniger ausgefeilt ist. Von den drei Promotorelementen von Prokaryoten gibt es zwei wichtige zwei kurze DNA-Sequenzen. Diese Sequenzen werden nach ihrem Ort klassifiziert. Sie sind -10-Promotoren oder -Element (das 10 bp stromaufwärts von der Transkriptionsstartstelle vorhanden ist), -35-Promotoren oder -Element (das 35 bp stromaufwärts von der Transkriptionsstartstelle vorhanden ist).
Abbildung 02: Prokaryotischer Promoter
Der -10-Promotor entspricht der eukaryotischen TATA-Box oder Pribnow-Box und ist ein wesentlicher Bestandteil für die Initiation der Transkription in Prokaryoten. Der -35-Promotor besteht aus einer Sequenz namens TTGACA, die aktiv an der Regulierung der prokaryotischen Transkriptionsrate beteiligt ist.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen eukaryotischen und prokaryotischen Promotoren?
- Bei beiden Typen werden die Promotoren von verschiedenen regulatorischen DNA-Sequenzen kontrolliert, die Verstärker, Schalldämpfer, Isolatoren und Grenzelemente umfassen.
- Promotoren sind die Sequenzen, die die Transkription in Prokaryoten und Eukaryoten initiieren.
- Promotoren sind DNA-Sequenzen.
Was ist der Unterschied zwischen eukaryotischen und prokaryotischen Promotoren?
Eukaryotische vs. Prokaryotische Promotoren |
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| Eukaryotische Promotoren sind die regulatorischen Sequenzen, die die Transkription eukaryotischer Organismen initiieren. | Prokaryotische Promotoren sind die regulatorischen Sequenzen, die die Transkription prokaryotischer Gene einleiten. |
| Elemente | |
| Prokaryotischer Promotor besteht aus Upstream-Elementen, -10 Elementen und -35 Elementen. | Eukaryotischer Promotor besteht aus Pribnow-Box (TATA-Box), CAAT-Box, GC-Box und Initiatorelementen. |
Zusammenfassung – Eukaryotische vs. prokaryotische Promotoren
Ein Promotor ist eine DNA-Region, die die Initiierung des als Transkription bezeichneten Prozesses beinh altet. Diese Promotoren werden typischerweise stromaufwärts der Transkriptionsstartstelle gefunden. Die drei Hauptteile, die einen Promotor bilden, sind Kernpromotor, proximaler Promotor und distaler Promotor. Im Zusammenhang mit Eukaryoten gibt es viele fördernde Elemente in der Promotorregion, die hoch entwickelt und vielfältiger sind als Prokaryoten. Beispiele für einige eukaryotische Promotorelemente sind Pribnow-Box (TATA-Box), GC-Box, CAAT-Box usw. In Prokaryoten gibt es zwei wichtige Promotorelemente, nämlich -10-Element (das 10 bp stromaufwärts der Transkriptionsstartstelle vorhanden ist), -35-Elemente (der 35 bp stromaufwärts der Transkriptionsstartstelle vorhanden ist). Der -10-Promotor initiiert die Transkription und der -35-Promotor reguliert die Transkription. Beide Arten von Promotoren werden durch verschiedene regulatorische DNA-Sequenzen kontrolliert, die Enhancer, Silencer, Isolatoren und Grenzelemente umfassen. Dies ist der Unterschied zwischen eukaryotischen und prokaryotischen Promotoren.
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