Was ist der Unterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryotischen Genstruktur?

Das Hauptunterschied zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Genstrukturen ist das Die prokaryotische Genstruktur besteht aus Operonen und Clustern mehrerer funktionell verwandter Gene, während die eukaryontische Genstruktur keine Operonen enthält. Darüber hinaus unterbrechen die in der eukaryotischen Genstruktur vorhandenen Introns den offenen Leserahmen, während in der prokaryotischen Genstruktur keine Introns vorhanden sind.

Prokaryotische und eukaryotische Genstruktur sind zwei Arten von Genstrukturen mit unterschiedlichen Organisationen. Beide werden Transkription und Translation unterzogen, um funktionelle Proteine ​​herzustellen.

Wichtige Bereiche

1. Was ist die prokaryotische Genstruktur?
     - Definition, Struktur, Verhalten
2. Was ist die eukaryotische Genstruktur?
     - Definition, Struktur, Verhalten
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen der prokaryotischen und der eukaryotischen Genstruktur?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryotischen Genstruktur?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Eukaryotische Genstruktur, Exons, Introns, offener Leserahmen, Polycistronic Operon, Prokaryotische Genstruktur

Was ist die prokaryotische Genstruktur?

Prokaryotische Genstruktur ist die Organisation der prokaryotischen Gene im Genom. Das wichtigste Merkmal der prokaryotischen Genorganisation ist das Vorhandensein eines polycistronischen Operons, bei dem es sich um Cluster von Genen mit verwandten Funktionen handelt. Daher können die für eine bestimmte Funktion verantwortlichen Gene unter einem einzigen Promotor in Prokaryoten zusammen reguliert werden.

Abbildung 1: Prokaryotische Genstruktur

Alle Gene im Operon werden in die gleiche mRNA mit einer einzigen Ribosomenbindungsstelle transkribiert. Daher kann das Ribosom alle Gene gleichzeitig übersetzen. Dieser Vorgang wird als Transkriptionskopplung bezeichnet. Hier transloziert das Ribosom zum nächsten offenen Leserahmen am Ende des vorherigen offenen Leserahmens. Das Vorhandensein mehrerer offener Leserahmen in demselben mRNA-Molekül ist nur in Prokaryoten möglich, da ihre Transkription und Translation an derselben zellulären Stelle stattfinden, die sich im Zytoplasma befindet.

Was ist die eukaryotische Genstruktur?

Eukaryotische Genstruktur ist die Organisation der eukaryotischen Gene im Genom. Hier, in der eukaryotischen Genstruktur, ist das signifikanteste Merkmal das Vorhandensein von Introns zwischen dem offenen Leserahmen und zerbricht es in Stücke, die als Exons bezeichnet werden. Nur Exons verbleiben in der reifen mRNA, da die Entfernung von Introns während der posttranskriptionellen Modifikationen in einem als RNA-Splicing bezeichneten Prozess erfolgt. Im Allgemeinen sind Introns-Sequenzen länger als Exon-Sequenzen. Nach dem Herausspleißen enthält die eukaryontische mRNA eine einzige kontinuierliche Protein-kodierende Region. Außerdem werden der eukaryontischen mRNA eine 5'-Kappe und ein 3'-Poly-A-Schwanz hinzugefügt, um die Stabilität zu erhöhen.

Abbildung 2: Eukaryotische Genstruktur

Im Gegensatz zu Prokaryoten bilden eukaryotische Gene jedoch keine Cluster, die durch die gemeinsamen regulatorischen Elemente reguliert werden. Außerdem hat jedes eukaryotische Gen seinen eigenen Promotor und andere regulatorische Elemente. Daher enthält die eukaryotische mRNA immer einen einzigen offenen Leserahmen.

Ähnlichkeiten zwischen der prokaryotischen und der eukaryotischen Genstruktur

• Prokaryotische und eukaryotische Genstrukturen sind die strukturelle Organisation von Genen in den entsprechenden Genomen.
• Beide bestehen aus DNA und im doppelsträngigen Molekül kodiert einer der beiden Stränge (Sense-Strang) für die Information eines Gens.
• Beide Arten von Genstrukturen enthalten auch gemeinsame Elemente aufgrund der gemeinsamen Abstammung des zellulären Lebens.
• Weiterhin verläuft in beiden der offene Leserahmen der Genstruktur in Richtung 5 'nach 3'.
• Darüber hinaus treten die regulatorischen Sequenzen von Genen an den Enden der Gene auf. Dies kann entweder neben der Bekanntheit des offenen Lesens wie beim Promotor sein oder durch viele Kilobasen wie Verstärker und Schalldämpfer getrennt sein. Der Promotor tritt am 5'-Ende des offenen Leserahmens auf.
• Start und Stop-Codon flankieren außerdem den offenen Leserahmen. Die 5'-UTR- und die 3'-UTR-Region flankieren den offenen Leserahmen von außerhalb der Start- bzw. Stopp-Codons.
• Außerdem enthält die 3'-UTR die Transkriptionsterminationsstelle, die den Endpunkt der Transkription markiert.

Unterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryotischen Genstruktur

Definition

Die prokaryotische Genstruktur bezieht sich auf die Genstruktur von Prokaryoten, die hauptsächlich die auf Operonen basierenden Gencluster umfasst, während sich die eukaryontische Genstruktur auf die Genstruktur von Eukaryoten bezieht, deren offener Leserahmen durch die Anwesenheit von Introns gestört wird. Dies erklärt daher den grundlegenden Unterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryontischen Genstruktur.

Leserahmen öffnen

Ein weiterer Unterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryotischen Genstruktur besteht darin, dass Introns den offenen Leserahmen der prokaryotischen Genstruktur nicht unterbrechen, während Introns den offenen Leserahmen der eukaryotischen Genstruktur unterbrechen.

Operons

Die funktionell verwandten Gene der prokaryotischen Genstruktur kommen in Operonen vor, während einzelne Promotoren die Gene der eukaryotischen Genstruktur regulieren. Dies ist also ein weiterer Unterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryontischen Genstruktur.

Fazit

Die prokaryotische Genstruktur ist die Organisation der prokaryotischen Gene im Genom, die hauptsächlich durch das Vorhandensein von Operonen, den Clustern funktionell verwandter Gene, gekennzeichnet ist. Andererseits ist das Hauptmerkmal der eukaryotischen Genstruktur das Vorhandensein von Introns, die den offenen Leserahmen in Exons zusammenfassen. Daher ist der Hauptunterschied zwischen der prokaryotischen und der eukaryontischen Genstruktur die strukturelle Organisation der funktionellen Einheiten eines Gens.

Referenz:

1. Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryotische und prokaryotische Genstruktur". WikiJournal der Medizin. 4 (1). Doi: 10.15347 / wjm / 2017.002. 

Bildhöflichkeit:

1. “Genstruktur Prokaryont 2 kommentiert” von Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryotische und prokaryotische Genstruktur". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10.15347 / wjm / 2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia  
2. “Genstruktur Eukaryont 2 kommentiert” von Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryotische und prokaryotische Genstruktur". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10.15347 / wjm / 2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia