Het belangrijkste verschil tussen transcriptionele en posttranscriptionele gen-uitschakeling is dat transcriptionele gen-uitschakeling de regulering van genexpressie op transcriptioneel niveau is om de RNA-synthese te verminderen door promotor-uitschakeling, terwijl post-transcriptionele genuitschakeling de regulering van genexpressie bij translatie is niveau door sequentiespecifieke RNA-degradatie.
Genuitschakeling is het proces van het reguleren van genexpressie door genexpressie te onderbreken of te onderdrukken. Het schakelt bepaalde soorten genen uit. Daarom verhindert het de productie van een eiwit van het overeenkomstige gen. Gene silencing kan gebeuren tijdens transcriptie of translatie. Daarom zijn er twee soorten genuitschakeling als transcriptionele genuitschakeling en posttranscriptionele genuitschakeling. Transcriptionele gen-uitschakeling vermindert de RNA-synthese, terwijl post-transcriptionele gen-uitschakeling mRNA afbreekt. Bovendien vindt transcriptionele genuitschakeling plaats in de kernen, terwijl posttranscriptionele genuitschakeling plaatsvindt in het cytoplasma.
Wat is transcriptionele genuitschakeling?
Transcriptionele genuitschakeling is genuitschakeling die werkt door verminderde RNA-synthese. Het is het resultaat van histonmodificatie, waardoor een omgeving wordt gecreëerd die ontoegankelijk is voor transcriptiemachines. Dit gebeurt in de kernen van cellen. DNA-methylatie is erg belangrijk voor transcriptionele gen-uitschakeling omdat de methylering van de promotorsequentie plaatsvindt tijdens de transcriptionele gen-uitschakeling. Methylering van de coderende sequentie heeft geen invloed op de transcriptie. Maar de methylering van promotorsequenties resulteert in promotorinactivering als gevolg van histondeacetylering en chromatinecondensatie. Zodra de promotors tot zwijgen zijn gebracht, beïnvloedt dit de gentranscriptie. Daarom worden bij transcriptionele genuitschakeling de promotors tot zwijgen gebracht om genexpressie op transcriptioneel niveau te reguleren.
Figuur 01: Gen-uitschakeling
Wat is posttranscriptionele genuitschakeling?
Posttranscriptionele genuitschakeling, ook bekend als RNA-uitschakeling of RNA-interferentie, is een soort genuitschakeling die werkt door middel van sequentiespecifieke afbraak van RNA. Hoewel de transcriptie van het gen niet wordt beïnvloed, stopt de eiwitsynthese van mRNA vanwege onstabiel of ontoegankelijk mRNA. Posttranscriptionele genuitschakeling wordt geïnduceerd door de opzettelijke productie van dubbelstrengs RNA. Dubbelstrengs RNA triggert de splitsing van homoloog mRNA. Kleine interfererende RNA's met homologe sequenties voor getranscribeerde regio's van genen leiden de sequentiespecifieke afbraak van mRNA. RNAi bindt aan het complementaire deel van het doel-mRNA en tagt het voor afbraak.
Figuur 02: Posttranscriptionele genuitschakeling
Posttranscriptionele genuitschakeling heeft verschillende toepassingen, waaronder gentherapie en kankerbehandeling. Posttranscriptionele genuitschakeling is een van de natuurlijke verdedigingsmechanismen in planten tegen binnendringende RNA-virussen. Daarom zijn planten die posttranscriptionele genuitschakeling defect hebben, vatbaarder voor infecties door RNA-virussen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen transcriptionele en posttranscriptionele genuitschakeling?
- Het zijn twee verschillende genuitschakelingsverschijnselen.
- Beide fenomenen kunnen worden geïnduceerd door dsRNA.
- Voor beide soorten silencing worden kleine RNA-soorten gevonden, waarvan wordt gedacht dat het dsRNA-vervalproducten zijn.
- Ze zijn mechanisch gerelateerd.
Wat is het verschil tussen transcriptionele en posttranscriptionele genuitschakeling?
Transcriptionele genuitschakeling is een genuitschakelingsfenomeen dat op transcriptieniveau werkt via verminderde RNA-synthese. Aan de andere kant is posttranscriptionele genuitschakeling een genuitschakelingsfenomeen dat optreedt op translatieniveau via sequentiespecifieke afbraak van mRNA. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen transcriptionele en posttranscriptionele genuitschakeling.
Bovendien vindt transcriptionele genuitschakeling plaats in de kernen, terwijl posttranscriptionele genuitschakeling plaatsvindt in het cytoplasma. Bovendien zijn promotors geïnactiveerd bij transcriptionele genuitschakeling, terwijl promotors actief zijn bij posttranscriptionele genuitschakeling.
De onderstaande infographic geeft meer verschillen weer tussen transcriptionele en posttranscriptionele genuitschakeling.
Samenvatting – Transcriptionele versus posttranscriptionele genuitschakeling
Genen worden gereguleerd op transcriptioneel of posttranscriptioneel niveau. Transcriptionele genuitschakeling vindt plaats in de kernen via promotorsequentiemethylering en histonmodificatie. Als gevolg hiervan neemt de RNA-synthese af. Posttranscriptionele genuitschakeling vindt plaats in het cytoplasma door de splitsing van mRNA en remming van translatie. Beide fenomenen worden geïnduceerd door dsRNA en zijn afhankelijk van kleine interfererende RNA's. Dit vat dus het verschil samen tussen transcriptionele en posttranscriptionele genuitschakeling.
