Belangrijk verschil - Structurele versus regulerende genen
In de context van erfelijkheid is de structurele en functionele eenheid het gen. Ze bestaan uit DNA dat de genetische informatie bevat voor de synthese van eiwitten. De grootte van menselijke genen verschilt en varieert van een klein aantal tot een groot aantal basenparen. Volgens het menselijk genoomproject is het geschatte aantal genen dat de mens bezit 20.000 tot 25.000 genen. Elke persoon heeft twee exemplaren van een gen. Deze twee exemplaren worden geërfd van de ouders (één door elke ouder). Er zijn twee soorten genen. Structurele genen en regulerende genen. In de context van structurele genen is het een type gen dat codeert voor elk type RNA (behalve siRNA en miRNA) en eiwitten die geen regulerende eiwitten zijn. Regulerende genen zijn een reeks genen die de expressie van structurele genen regelen. Dit is het belangrijkste verschil tussen structurele en regulerende genen.
Wat zijn structurele genen?
Een structureel gen is een type gen dat codeert voor een bepaald eiwit of RNA. Deze genen coderen voor alle eiwitten die regulerende eiwitten verwachten. Structurele genproducten bevatten structurele eiwitten en enzymen. In een typisch aspect bevatten deze structurele genen overeenkomstige DNA-sequenties voor een specifieke aminozuursequentie die resulteert in een eiwit. Structurele genen zorgen ervoor dat de geproduceerde eiwitten niet betrokken zijn bij enige vorm van genregulatie. Deze genen worden ook gecodeerd door verschillende niet-coderende RNA zoals rRNA en tRNA. Regulerend miRNA (micro-RNA) en siRNA (kort interfererend RNA) worden niet gecodeerd door structurele genen.
Figuur 01: Structurele genen
De prokaryotische structurele genen presenteren zich naast elkaar als een operon. Genen van het operon voeren altijd gerelateerde functies uit. De vorming van een operon leidt tot regulatie van genexpressie. Het meest voorkomende en beste voorbeeld van een operon is lac-operon. Het bestaat uit drie structurele genen, lac Z, lac Y en lac A. Al deze structurele genen worden gereguleerd door een enkele operator en een promotor. Bij het bepalen van de genetisch gebaseerde ziektetoestanden, konden ze worden geïdentificeerd met behulp van onderzoek naar de inhoud en de locatie van deze structurele genen.
Wat zijn regulerende genen?
Regulerend gen is een type gen dat de expressie van een of meer andere genen regelt. Onder normale omstandigheden zijn de regulerende genen samengesteld uit regulerende sequenties en zijn ze aanwezig aan het 5'-uiteinde van de transcriptiestartplaats van het structurele gen dat het reguleert. Ze kunnen ook de regulerende sequenties aan het 3'-uiteinde van de startplaats van de transcriptie bezitten. De regulerende sequenties kunnen vele kilobasen op afstand van de startplaats van transcriptie aanwezig zijn. Deze regulerende genen hebben het vermogen om te coderen voor een eiwit of kunnen fungeren als het coderen van een gen voor in de context van miRNA. Een gen dat codeert voor een eiwit dat een remmende werking heeft op een operatorgen zou kunnen worden beschreven als een voorbeeld voor een regulerend gen. Een operator-gen is een type gen dat bindt aan verschillende repressor-eiwitten, die het translatieproces remmen.
Figuur 02: Regulerende genen
In prokaryoten coderen regulerende genen voornamelijk voor repressoreiwitten. Deze repressoreiwitten binden aan promotors van het gen en voorkomen de rekrutering en werking van RNA-polymerase. Dit remt in feite het transcriptieproces. Sommige regulerende genen zijn betrokken bij de codering van activatoreiwitten. Deze eiwitten binden aan een bepaalde locatie van een DNA-molecuul en verhogen het transcriptieproces.
Wat zijn de overeenkomsten tussen structurele en regulerende genen?
- Zowel structurele als regulerende genen zijn code voor eiwitten of RNA.
- Zowel structurele als regulerende genen bestaan uit nucleotiden.
- Zowel structurele als regulerende genen zijn belangrijk in levende organismen.
Wat is het verschil tussen structurele en regulerende genen?
Structurele versus regulerende genen |
|
| Structureel gen is een type gen dat codeert voor elk type RNA (behalve siRNA en miRNA) en eiwitten die geen regulerende eiwitten zijn. | Regulerende genen zijn een reeks genen die de expressie van de structurele genen regelen. |
| Structuur | |
| Structurele genen zijn complexe structuren. | Regulerende genen zijn eenvoudigere structuren. |
| Functie | |
| Structurele genen worden gecodeerd voor structurele eiwitten en enzymen. | Regulerende genen reguleren de transcriptie van structurele genen. |
Samenvatting – Structurele versus regulerende genen
Een structureel gen is een type gen dat codeert voor een bepaald eiwit of RNA. Deze genen coderen voor alle eiwitten en verwachten elk type regulerende eiwitten. Structurele genproducten bevatten structurele eiwitten en enzymen. Structurele genen zorgen ervoor dat de geproduceerde eiwitten niet betrokken zijn bij enige vorm van genregulatie. Regulerend gen is een type gen dat de expressie van een of meer genen regelt. In prokaryoten coderen de regulerende genen voornamelijk voor repressoreiwitten. Dit is het verschil tussen structurele en regulerende genen.
Download de PDF van structurele versus regulerende genen
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download de PDF-versie hier: Verschil tussen structurele en functionele genen
