Kluczowa różnica między ekspresją genu a regulacją genu polega na tym, że ekspresja genu jest procesem, który wytwarza funkcjonalne białko lub RNA na podstawie informacji genetycznej ukrytej w genie, podczas gdy regulacja genu jest procesem, który indukuje lub tłumi ekspresję genu.
Gen to specyficzny fragment DNA znajdujący się w chromosomie. Składa się z intronów, które są sekwencjami niekodującymi i eksonów, które są sekwencjami kodującymi. Geny ulegają ekspresji w dwóch głównych etapach w celu wytworzenia białek. Specyficzna kolejność nukleotydów determinuje powstałe białko. Dlatego tak ważna jest ekspresja i regulacja genów, aby zapobiec wytwarzaniu zbędnych białek, które mogą powodować różne problemy, w tym zaburzenia genetyczne, zespoły itp. Stąd ekspresja genów i regulacja genów to dwa niezwykle ważne procesy zachodzące w żywych organizmach. Jednak żaden z tych procesów nie odbywa się oddzielnie; oba procesy zachodzą jednocześnie.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest ekspresja genu?
3. Co to jest regulacja genów?
4. Podobieństwa między ekspresją genów a regulacją genów
5. Porównanie obok siebie – ekspresja genów a regulacja genów w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to jest ekspresja genu?
Ekspresja genów to proces przekształcania informacji genetycznej ukrytej w genie w białko. Jest to proces, który wytwarza biologicznie ważne cząsteczki, a są to zwykle makrocząsteczki, zwłaszcza białka. Jednak RNA jest również produktem ekspresji genów. W rzeczywistości nie może istnieć forma życia bez ekspresji genów. Istnieją dwa główne etapy ekspresji genów. Są to transkrypcja i tłumaczenie . Przetwarzanie RNA odbywa się również pomiędzy tymi dwoma procesami. Co więcej, kilka innych procesów, takich jak modyfikacja białek po translacji i dojrzewanie niekodującego RNA itp., ma również miejsce podczas ekspresji genów.
Rysunek 01: Ekspresja genu
Transkrypcja to pierwszy etap ekspresji genów; wytwarza to sekwencję mRNA z informacji genetycznej w sekwencji kodującej genu. Następnie wytworzona sekwencja mRNA poddawana jest obróbce w celu usunięcia sekwencji niekodujących. Po przetworzeniu cząsteczki mRNA opuszcza jądro i dociera do rybosomów w cytoplazmie. Drugi etap translacji zaczyna się od rybosomów. Istnieją specyficzne cząsteczki tRNA (transfer RNA), które rozpoznają odpowiednie aminokwasy w cytoplazmie. Za pomocą rRNA i tRNA sekwencja mRNA na końcu ekspresji genu przekształca się w specyficzne białko.
Co to jest regulacja genów?
Regulacja genów to proces kontrolowania ekspresji genów. Jest to ważny proces w kontrolowaniu niezwykle złożonej informacji DNA organizmu. Zaskakujące byłoby wiedzieć, że prawie 97% sekwencji ludzkiego DNA to sekwencje niekodujące. Innymi słowy, ogromna większość ludzkiego genomu zawiera sekwencje, które nie są genami. Uważa się, że wszystkie te (przynajmniej większość z nich) niekodujące sekwencje funkcjonują w procesie regulacji genów. Introny są głównym składnikiem niekodujących sekwencji, podczas gdy egzony kodują białka.
Rysunek 02: Regulacja genów
Regulacja genów ma swoje główne funkcje w kontrolowaniu dokładności i szybkości ekspresji genów w ogóle, aw szczególności kilku innych funkcji. Regulacja ekspresji genów zachodzi głównie podczas transkrypcji, splicingu RNA, transportu RNA, translacji i degradacji mRNA. Jednak inne procesy, takie jak indukowanie ekspresji enzymów, indukowanie białek szoku cieplnego i operon lac (transport i metabolizm laktozy) są innymi ważnymi aspektami regulacji genów. Ponadto, ważne byłoby stwierdzenie, że to regulacja genów stanowi podstawę dla wszechstronności komórek, które mają być modyfikowane poprzez różnicowanie komórkowe poprzez indukowanie lub hamowanie ekspresji genów.
Jakie są podobieństwa między ekspresją genów a regulacją genów?
- Ekspresja genów i regulacja genów to dwa ważne procesy zachodzące w organizmach żywych.
- Oba procesy zapewniają produkcję prawidłowych białek.
- Są również niezbędne do przekazywania prawidłowych informacji genetycznych od rodziców potomstwu.
- Co więcej, oba procesy odbywają się w tym samym czasie.
Jaka jest różnica między ekspresją genów a regulacją genów?
Ekspresja genów to proces syntezy biologicznie funkcjonujących makrocząsteczek z genów, podczas gdy regulacja genów zapewnia, że w procesie ekspresji nic nie pójdzie nie tak. To jest więc kluczowa różnica między ekspresją genów a regulacją genów. Co więcej, kolejna różnica między ekspresją genów a regulacją genów polega na tym, że ekspresja genów zachodzi poprzez transkrypcję i translację, podczas gdy regulacja genów zachodzi poprzez regulację domen chromatyny, transkrypcję, modyfikację potranskrypcyjną, transport RNA, translację i degradację mRNA.
Poniższa infografika pokazuje więcej opisu różnicy między ekspresją genów a regulacją genów.
Podsumowanie – Ekspresja genów a regulacja genów
Ekspresja genów to proces, który przekształca informację genetyczną genu w funkcjonalne białko lub RNA, podczas gdy regulacja genów to proces kontrolujący ekspresję genów. W rzeczywistości ekspresja genów jest głównym procesem, podczas gdy regulacja genów jest istotną częścią kontrolną. Co więcej, ekspresja genów podlega wszystkim powiązanym procesom regulacji genów, takim jak synchronizacja, kontrola szybkości, hamowanie i indukowanie. Zarówno ekspresja genów, jak i regulacja genów zapewniają produkcję prawidłowych białek we właściwych ilościach. Tak więc podsumowuje to różnicę między ekspresją genów a regulacją genów.
Referencja:
1. „Ekspresja genów”. Nature News, Nature Publishing Group, dostępne tutaj.
2. „Regulacja ekspresji genów”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18 marca 2019 r., Dostępne tutaj .
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Eukariota ekspresji genu” Autor: CKRobinson - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia
2. „Regulacja ekspresji genów przez receptor hormonu steroidowego” By Ali Zifan 03:07, 10 lipca 2016 (UTC) – Praca własna; Wykorzystane informacje z Campbell Biology (10th Edition) przez Jane B. Reece i Steven A. Wasserman (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia
