Wie ist die Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryoten ähnlich?

Das Genom von Prokaryoten und Eukaryoten besteht aus Genen. Diese Gene werden zur Produktion funktioneller Moleküle wie RNA und Proteine ​​exprimiert, die für das Funktionieren der Zelle unerlässlich sind. Die zwei Schritte der Genexpression sind Transkription und Translation. Sowohl die Transkription als auch die Übersetzung von Prokaryoten und Eukaryoten sind sehr ähnlich. Einige fortgeschrittene Merkmale können jedoch bei der eukaryotischen Genexpression identifiziert werden, da Eukaryonten im Vergleich zu Prokaryonten mehr entwickelte Organismen sind. Beide Organismenarten verwenden jedoch auch mehrere Mechanismen zur Regulation ihrer Genexpression. Im Allgemeinen wird die prokaryontische Genexpression auf transkriptioneller Ebene reguliert, während die eukaryontische Genexpression sowohl auf transkriptioneller als auch auf translationaler Ebene reguliert wird.

Wichtige Bereiche

1. Wie wird die Genexpression in Prokaryoten und Eukaryoten reguliert?
     - Definition, Regulation der Genexpression
2. Wie ist die Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryoten ähnlich?
     - Ähnlichkeiten zwischen der Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryoten

Schlüsselbegriffe: Eukaryoten, Genexpression, Prokaryoten, Regulation der Genexpression, Transkription, Translation

Wie wird die Genexpression in Prokaryoten und Eukaryoten reguliert?

Genexpression ist der Prozess der Transkription von DNA in RNA, gefolgt von der Translation in Proteine. Es ist ein streng regulierter Prozess sowohl bei Prokaryoten als auch bei Eukaryoten. Die Regulation der Genexpression ist an der Produktion von erhöhten oder verringerten Mengen an Genprodukten beteiligt. An der Regulation der Genexpression ist ein breites Spektrum von Mechanismen beteiligt.

1. Replikationsstufe - Mutationen können Veränderungen der Genexpression verursachen.
2. Transkriptionsebene - Aktivatoren und Repressoren regulieren die Transkription.
3. Posttranskriptionelle Ebene - Das RNA-Splicing ist an der Regulation der Genexpression auf posttranskriptioneller Ebene beteiligt.
4. Übersetzungsebene - Die Translation eines mRNA-Moleküls in eine Aminosäuresequenz eines Proteins wird durch verschiedene Prozesse wie den RNA-Interferenzweg gesteuert.
5. Posttranslationales Niveau - Die Synthese eines Proteins kann durch Kontrolle der posttranslationalen Modifikationen reguliert werden.

Verschiedene Regulationsniveaus der Genexpression sind in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Regulation der Genexpression

Wie ist die Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryoten ähnlich?

Transkription und Übersetzung sind sowohl bei Prokaryoten als auch bei Eukaryoten sehr ähnlich. RNA-Polymerase ist am Prozess der Transkription von Genen in mRNA beteiligt. Die Translation von Prokaryoten und Eukaryoten erfolgt im Zytoplasma mit Hilfe von Ribosomen. Die Regulation der Genexpression in Prokaryoten und Eukaryoten zeigt einige Ähnlichkeiten.

1. Regulation auf der Transkriptionsebene - Die Regulation der Genexpression in Prokaryoten findet hauptsächlich während der Transkription statt. Die Genexpression ist auch in Eukaryoten auf transkriptioneller Ebene reguliert.
2. Transkriptionsfaktoren - Die Bindung von RNA an die Promotorregion wird durch Transkriptionsfaktoren sowohl bei der prokaryontischen als auch bei der eukaryontischen Genexpression reguliert.
3. Strukturgene - Funktionell ähnliche prokaryotische Gene sind in Genclustern organisiert, die als Operonen bezeichnet werden. In Eukaryoten werden mehrere Proteine ​​durch alternatives RNA-Spleißen hergestellt.
4. Aktivatoren und Repressoren - Aktivatoren regulieren die Genexpression positiv, während Repressoren die Genexpression in Prokaryoten und Eukaryoten negativ regulieren.
5. Feedback-Mechanismen - Sowohl die prokaryotische als auch die eukaryotische Genexpression wird durch Feedback-Mechanismen reguliert.

Die Regulation der prokaryotischen Genexpression auf der Transkriptionsebene ist in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2: Lac-Operon-Verordnung

In Eukaryoten erfolgt die Regulation der Genexpression jedoch in verschiedenen Stadien des Genexpressionsprozesses. Es ist auf posttranskriptioneller, translationaler und posttranslationaler Ebene reguliert.

Fazit

Genexpression ist der Mechanismus der Synthese von funktionellen RNA- oder Proteinmolekülen in den Zellen. Der Genexpressionsmechanismus ist sowohl bei Prokaryoten als auch bei Eukaryoten sehr ähnlich. Die Genexpression sollte reguliert werden, um die erforderliche Menge an Genprodukten durch die Zelle zu synthetisieren. In Prokaryoten und Eukaryoten wird die Genexpression auf transkriptioneller Ebene reguliert. Beide Mechanismen werden durch Transkriptionsfaktoren, Aktivatoren und Repressoren gesteuert. Sowohl prokaryotische als auch eukaryotische Gene können reguliert werden, um mehrere Genprodukte herzustellen.

Referenz:

1. "Regulation der Genexpression". Lumen, Grenzenlose Biologie, hier erhältlich

Bildhöflichkeit:

1. "Proteinsynthese" (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Abbildung 16 02 02" von CNX OpenStax - (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia