主な違い 原核生物と真核生物の遺伝子発現の違いは、原核生物の遺伝子発現全体が細胞質で発生し、真核生物の遺伝子発現の一部が核内で発生し、残りが細胞質で発生することです。 さらに、原核生物の遺伝子発現の調節は主に転写レベルで発生しますが、真核生物の遺伝子発現の調節は、遺伝子発現の区画化によって促進され、遺伝子発現のさまざまな段階で発生します。
原核生物と真核生物の遺伝子発現は、遺伝子の転写に関与する 2 つのプロセスであり、mRNA を生成し、mRNA を機能タンパク質に翻訳します。
対象となる主な分野
1.原核遺伝子発現とは
– 定義、プロセス、規制
2.真核遺伝子発現とは
– 定義、プロセス、規制
3.原核生物と真核生物の遺伝子発現の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.原核生物と真核生物の遺伝子発現の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語
真核生物の遺伝子発現、原核生物の遺伝子発現、遺伝子発現の調節、転写、翻訳
原核遺伝子発現とは
原核生物の遺伝子発現は、原核生物の遺伝子の情報に基づいて遺伝子産物を生成するプロセスです。原核生物の遺伝子発現の 2 つの主なステップは、転写と翻訳です。また、原核生物の遺伝子発現の主な重要性は、それらの転写が細胞質で起こることです。これは、原核細胞に核がないためです。原核生物では、1 種類の RNA ポリメラーゼが転写を担っています。転写の開始には、シグマ因子と、Pribnow ボックスと呼ばれる特定の DNA 配列が必要です。
図 1:原核生物の遺伝子構造
一方、原核生物の遺伝子は、機能的に関連する遺伝子のクラスターであるオペロンで発生します。オペロンの例には Lac などがあります オペロンとTrp オペロン。したがって、オペロン内の遺伝子は一緒に転写され、ポリシストロン性 mRNA 分子を形成します。さらに、原核生物の転写は、両方とも細胞質で発生するため、常に翻訳と結合します。したがって、一次転写産物は、転写がまだ進行中の翻訳に容易に使用されます。 70S リボソームは、原核生物の多シストロン性 mRNA の翻訳に関与しています。最も重要なことは、原核生物の遺伝子発現の調節は、転写レベルの増減によって、転写レベルで発生することです。
真核遺伝子発現とは
真核生物の遺伝子発現は、真核生物の遺伝子の情報に基づいて遺伝子産物を生成するプロセスです。また、転写と翻訳によっても発生します。ここで、真核生物の DNA は核内で発生するため、転写も核内で発生します。 3 つの RNA ポリメラーゼが異なるタイプの RNA の転写に関与しています。rRNA を合成する RNA ポリメラーゼ 1、mRNA を合成する RNA ポリメラーゼ 2、および tRNA を合成する RNA ポリメラーゼ 3 です。さらに、各真核遺伝子は個々のプロモーターの制御下にあります。したがって、転写はモノシストロン性 mRNA を生成します。
図 2:原核生物と真核生物の遺伝子発現
一方、mRNA の一次転写産物は、5' キャップと 3' ポリ A テールの付加を含む転写後修飾を受けます。さらに、真核生物のmRNAのタンパク質コード領域を中断するイントロンは、RNAスプライシングと呼ばれるプロセスでスプライシングされます。最終的なmRNA分子は、核を離れて細胞質に移行し、翻訳の準備が整った成熟mRNAです。 80S リボソームは、真核生物の mRNA の翻訳を担っています。
原核生物と真核生物の遺伝子発現の類似点
- 原核生物および真核生物の遺伝子発現は、遺伝子によってコード化された情報に基づいて機能タンパク質を生成するプロセスです。
- また、転写と翻訳の両方のプロセスが発生します。
- さらに、原核生物と真核生物の翻訳は細胞質で行われます。
- さらに、原核生物と真核生物の両方の遺伝子発現には、リン酸化、アセチル化などの翻訳後修飾があります。
原核生物と真核生物の遺伝子発現の違い
定義
原核生物の遺伝子発現とは、原核生物の遺伝子からの情報が機能的な遺伝子産物の合成に使用されるプロセスを指し、真核生物の遺伝子発現とは、真核生物からの情報が生成されるプロセスを指します。遺伝子は、機能的な遺伝子産物の合成に使用されます。
空間分離
原核生物の遺伝子発現は細胞質で起こります。ただし、真核生物の遺伝子発現の転写は核内で発生し、翻訳は細胞質で発生します。したがって、これが原核生物と真核生物の遺伝子発現の主な違いの 1 つです。
時間の分離
原核生物と真核生物の遺伝子発現のもう 1 つの違いは、原核生物の遺伝子発現では転写と翻訳が同時に起こるのに対し、真核生物の遺伝子発現では転写と翻訳が一時的に分離されることです。
エピジェネティックな要因
さらに、原核生物の DNA は恒久的に凝縮した形ではありませんが、真核生物の DNA はヒストンと安定した凝縮した複合体を形成します。
プロモーター要素
原核生物には 3 つのプロモーター要素が含まれています。1 つは遺伝子の上流、2 つ目は遺伝子の 10 ヌクレオチド下流、3 つ目は遺伝子の 35 ヌクレオチド下流ですが、真核生物にははるかに大きなセットが含まれています。 TATAボックスを含むプロモーター要素の。したがって、これは原核生物と真核生物の遺伝子発現のもう 1 つの違いです。
転写開始因子
さらに、原核生物の転写開始因子は開始複合体と集合しませんが、真核生物の転写開始因子は開始複合体と集合します.
読み枠を開く
イントロンは原核遺伝子のオープンリーディングフレームを妨害しませんが、イントロンは真核遺伝子のオープンリーディングフレームを妨害しません.
RNAポリメラーゼ
原核生物と真核生物の遺伝子発現のもう 1 つの違いは、原核生物の遺伝子発現には 1 種類の RNA ポリメラーゼが装備されているのに対し、真核生物の遺伝子発現には 3 つの RNA ポリメラーゼが使用されていることです。
遺伝子
さらに、いくつかの機能的に関連する遺伝子は、原核生物ではオペロンと呼ばれるクラスターで発生しますが、真核生物の遺伝子は個別に発生します.
mRNAのタイプ
また、原核生物の遺伝子発現は多シストロン性 mRNA をもたらし、真核生物の遺伝子発現は単シストロン性 mRNA をもたらします。これは、原核生物と真核生物の遺伝子発現のもう 1 つの違いです。
転写後修飾
原核生物と真核生物の遺伝子発現のもう 1 つの違いは、原核生物の遺伝子発現には転写後修飾が含まれないのに対し、真核生物の遺伝子発現には転写後修飾が含まれることです。
リボソーム
原核生物と真核生物の遺伝子発現のもう 1 つの違いは、原核生物には 70S リボソームが含まれているのに対し、真核生物には 80S リボソームが含まれていることです。
遺伝子発現の調節
さらに、原核生物の遺伝子発現の調節は転写レベルで発生しますが、真核生物の遺伝子発現の調節は エピジェネティックなレベル、転写レベル、転写後レベル、翻訳レベルで発生する可能性がありますレベル、および翻訳後レベル。
結論
原核生物の遺伝子発現は完全に細胞質で起こり、転写レベルで制御されています。その転写は翻訳と結合します。真核生物の遺伝子発現では、転写は核内で発生し、翻訳は細胞質で発生します。転写と翻訳の間に、一次mRNA転写物は真核生物の転写後修飾を受けます。原核生物と真核生物の遺伝子発現の主な違いは、転写と翻訳の位置と結合です。
参照:
1. 「専攻 I の生物学」。 ルーメン 、Lumen Waymaker、こちらから入手可能
画像提供:
1. 「遺伝子構造原核生物 2 注釈付き」Thomas Shafee – Shafee T、Lowe R (2017)。 「真核生物および原核生物の遺伝子構造」。医学のウィキジャーナル 4 (1). DOI:10.15347/wjm/2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) コモンズ ウィキメディア経由
2. 「遺伝子発現の調節」 – OpenStax College 経由の OpenStax CNX (CC BY 4.0)
