הבדל מפתח – גנים מבניים לעומת רגולטורים
בהקשר של תורשה, היחידה המבנית והתפקודית היא הגן. הם מורכבים מ-DNA המכיל את המידע הגנטי לסינתזה של חלבונים. גודלם של הגנים האנושיים שונה, ונע בין מספר קטן למספר גדול של זוגות בסיסים. על פי פרויקט הגנום האנושי, המספר המשוער של גנים שיש לאדם הוא 20,000 עד 25,000 גנים. לכל אדם ואדם יש שני עותקים של גן. שני עותקים אלו עוברים בירושה מההורים (אחד לכל הורה). ישנם שני סוגים של גנים. גנים מבניים וגנים מווסתים.בהקשר של גנים מבניים, זהו סוג של גן המקודד לכל סוג של RNA (למעט siRNA ו-miRNA) וחלבון שאינם חלבונים מווסתים. גנים רגולטוריים הם קבוצה של גנים הכוללת שליטה בביטוי של גנים מבניים. זהו ההבדל העיקרי בין גנים מבניים לרגולטוריים.
מהם גנים מבניים?
גן מבני הוא סוג של גן המקודד לחלבון או RNA מסוים. גנים אלה המקודדים לכל החלבונים מצפים לחלבונים מווסתים. מוצרי גנים מבניים מכילים חלבונים ואנזימים מבניים. בהיבט טיפוסי, גנים מבניים אלה מכילים רצפי DNA תואמים לרצף ספציפי של חומצת אמינו שמביאה לחלבון. גנים מבניים מבטיחים שהחלבונים המיוצרים אינם מעורבים בשום צורה של ויסות גנים. גנים אלה מקודדים גם על ידי RNA שונה שאינו מקודד כגון rRNA ו-tRNA. מירנה רגולטורית (מיקרו RNA) ו-siRNA (RNA קצר מפריע) אינם מקודדים על ידי גנים מבניים.
איור 01: גנים מבניים
הגנים המבניים הפרוקריוטיים מוצגים סמוכים זה לזה כאופרון. גנים של האופרון תמיד מבצעים פונקציות קשורות. היווצרות של אופרון מובילה לוויסות של ביטוי גנים. הדוגמה הנפוצה והטובה ביותר לאופרון היא לאק אופרון. הוא מורכב משלושה גנים מבניים, lac Z, lac Y ו-lac A. כל הגנים המבניים הללו מוסדרים על ידי אופרטור בודד ומקדם. בעת קביעת מצבי המחלה המבוססים על גנטי, ניתן היה לזהות אותם באמצעות חקירת התוכן והמיקום של הגנים המבניים הללו.
מהם גנים רגולטוריים?
גן רגולטורי הוא סוג של גן הכולל שליטה בביטוי של גן אחד או יותר.בתנאים רגילים, הגנים המווסתים מורכבים מרצפים מווסתים, והם נמצאים בקצה 5' של אתר תחילת השעתוק של הגן המבני שהוא מווסת. הם גם עשויים להחזיק את הרצפים הרגולטוריים בקצה 3' של אתר תחילת התעתיק. הרצפים הרגולטוריים יכולים להיות קיימים בסיסים רבים של קילוגרמים מרוחקים מאתר ההתחלה של התעתוק. לגנים מווסתים אלו יש את היכולת לקודד חלבון או שהם יכולים לשמש כמקודדים לגן בהקשר של מירנה. ניתן לתאר גן המקודד לחלבון בעל פעולה מעכבת על גן מפעיל כדוגמה לגן מווסת. גן אופרטור הוא סוג של גן שנקשר לחלבוני מדכאים שונים, המעכבים את תהליך התרגום.
איור 02: גנים רגולטוריים
בפרוקריוטים, גנים מווסתים מקודדים בעיקר לחלבונים מדכאים. חלבונים מדכאים אלו נקשרים למקדמים של הגן ומונעים את הגיוס והתפקוד של RNA פולימראז. זה במונחים מעכב את תהליך התמלול. כמה גנים מווסתים מעורבים בקידוד של חלבוני מפעיל. חלבונים אלו נקשרים למיקום מסוים של מולקולת DNA ומגבירים את תהליך השעתוק.
מהם הדמיון בין גנים מבניים ורגולטוריים?
- גם גנים מבניים וגם גנים רגולטוריים הם קוד לחלבונים או RNA.
- גם גנים מבניים וגם גנים רגולטוריים מורכבים מנוקלאוטידים.
- גם גנים מבניים וגם גנים רגולטוריים חשובים באורגניזמים חיים.
מה ההבדל בין גנים מבניים ורגולטוריים?
גנים מבניים לעומת רגולטוריים |
|
| גן מבני הוא סוג של גן המקודד לכל סוג של RNA (למעט siRNA ו-miRNA) וחלבון שאינם חלבונים רגולטוריים. | גנים רגולטוריים הם קבוצה של גנים הכרוכים בשליטה בביטוי של הגנים המבניים. |
| מבנה | |
| גנים מבניים הם מבנים מורכבים. | גנים רגולטוריים הם מבנים פשוטים יותר. |
| פונקציה | |
| גנים מבניים מקודדים לחלבונים ואנזימים מבניים. | גנים רגולטוריים מווסתים את התעתוק של גנים מבניים. |
סיכום – גנים מבניים לעומת רגולטורים
גן מבני הוא סוג של גן המקודד לחלבון או RNA מסוים.גנים אלה מקודדים לכל החלבונים מצפים לכל סוג של חלבונים מווסתים. מוצרי גנים מבניים מכילים חלבונים ואנזימים מבניים. גנים מבניים מבטיחים שהחלבונים המיוצרים אינם כרוכים בשום צורה של ויסות גנים. גן רגולטורי הוא סוג של גן הכולל שליטה בביטוי של גן אחד או יותר. בפרוקריוטים, הגנים הרגולטוריים מקודדים בעיקר לחלבונים מדכאים. זה ההבדל בין גנים מבניים לרגולטוריים.
הורד את ה-PDF של גנים מבניים לעומת רגולטורים
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערת ציטוט. אנא הורד את גרסת ה-PDF כאן: ההבדל בין גנים מבניים ופונקציונליים
