Hovedforskel - Gene vs Protein

Gen og protein er to funktionelt relaterede enheder, der findes i cellen. Generelt er gener stykker af DNA. DNA er det genetiske materiale for de fleste organismer. DNA transkriberes til mRNA; mRNA oversat til proteiner er samlet kendt som det centrale dogme i molekylærbiologi. Derfor er gener ansvarlige for produktionen af ​​proteiner inde i cellen. Det hovedforskel mellem gen og protein er det gen er ansvarlig for bestemmelsen af ​​aminosyresekvensen for et funktionelt protein, mens protein fungerer som en strukturel, funktionel og regulatorisk komponent i cellen.

Nøgleområder omfattet

1. Hvad er en gen - Definition, struktur, rolle 2. Hvad er et protein - Definition, struktur, rolle 3. Hvad er lighederne mellem gen og protein - Oversigt over fælles funktioner 4. Hvad er forskellen mellem gen og protein - Sammenligning af vigtige forskelle

Nøglebetingelser: Aminosyrer, kodningssekvens, gen, genekspression, protein, regulatorisk sekvens

Hvad er en gen

Et gen refererer til en region (locus) af et kromosom, der koder for et specifikt protein. Et gen er identificeret som den molekylære enhed af arvelighed. Det moderne genbegreb stammer fra studierne om arv af egenskaber af Gregor Mendel i 1860'erne. Typisk består det menneskelige genom af omkring 20.000 gener.

Strukturen af ​​et gen består af to segmenter: kodende sekvens og regulatorisk sekvens. Kodningssekvens består af exoner og introner i eukaryote gener. Prokaryoter mangler introner, der afbryder kodningssekvensen for et bestemt protein. Derfor er prokaryote gener kortere end eukaryote gener. I eukaryoter fjernes introner ved påfølgende splejsning af exoner under proteinsyntesen. Således kan flere proteiner produceres ved alternativ splejsning af den kodende sekvens af et enkelt gen i eukaryoter. Den kodende sekvens af et gen flankeres af utranslaterede regioner (5 'UTR og 3' UTR). Det reguleringssekvens af et gen består af en promotorregion, enhancere og inhibitorer. I prokaryoter danner en gruppe af funktionelt relaterede gener en operon. En operon har flere proteinkodende sekvenser, som transkriberes sammen. Nogle vira består fuldstændigt af RNA -genomer. Produktionen af ​​aminosyresekvensen for et funktionelt protein er kendt som genekspression. Genekspression kan reguleres på enten transskriptionelt niveau eller translationelt niveau. Deres gener kaldes RNA -gener. Strukturen af ​​et eukaryot gen og genekspression er vist i figur 1.

Figur 1: Eukaryot genekspression

Organismer arver et komplet sæt gener fra deres forældre under reproduktion. Mutationer af et bestemt gen giver anledning til varianter af det samme gen kendt som alleler. Alleler producerer variationer af genets egenskab inde i en population. Alleler er enten dominerende eller recessive alleler. De fleste alleler undergår mendelsk arv.

Hvad er et protein

Et protein er en stor nitrogenholdig organisk forbindelse, der består af en eller to aminosyrekæder. Derfor er byggestenene i et protein aminosyrer. Et protein består af en alternativ samling af universelle aminosyrer. Peptidbindinger dannes mellem aminogrupper og carboxylsyregrupper i tilstødende aminosyrer og danner en sekvens af aminosyrer. Derfor kaldes proteiner polypeptider. Det betyder, at protein er en polymer. Typisk består et polypeptid af 50 - 2000 aminosyrer. Den primære proteinstruktur er vist i figur 2.

Figur 2: Primær proteinstruktur

Proteinsyntese opstår som følge af genekspression. Transkription og translation er de to trin i proteinsyntese. Undersøgelsen af ​​disse proteiners struktur og funktion kaldes proteomik. Imidlertid er proteiner en meget kompleks og dynamisk type molekyler. Et typisk protein består af fire strukturelle niveauer: primær, sekundær, tertiær og kvaternær. Forskellige kombinationer af aminosyrer giver proteiner forskellige egenskaber. Mennesker har 20.000 til 25.000 proteinkodende gener. Omkring 2 millioner af forskellige proteintyper kan syntetiseres fra dem. Imidlertid indeholder menneskekroppen omkring 50.000 proteiner. Resten af ​​proteinerne indtages gennem kosten. De fire strukturelle niveauer af et typisk protein er vist i figur 3.

Figur 3: Strukturelle niveauer af et protein

De to former for et protein i maden er komplette proteiner og ufuldstændige proteiner. Et komplet protein består af alle de tyve essentielle aminosyrer, mens et ufuldstændigt protein kun har nogle af dem. Disse proteiner nedbrydes til aminosyrer under fordøjelsen, og aminosyrer transporteres til cellerne via blod. Proteiner er en strukturel komponent i en celle. De regulerer også kroppens funktioner ved at fungere som hormoner og enzymer. De fungerer også som transportmolekyler. For eksempel er hæmoglobin det protein, der transporterer ilt gennem kroppen. Proteiner producerer også molekyler i immunsystemet.

Ligheder mellem gen og protein

Forskellen mellem gen og protein

Definition

Gen: Et gen er en region (locus) af et kromosom, der koder for et specifikt protein.

Protein: Et protein er en stor nitrogenholdig organisk forbindelse, der består af en eller to aminosyrekæder.

Betydning

Gen: Et gen er et stykke DNA eller RNA.

Protein: Et protein er et polypeptid.

Sammensætning

Gen: Et gen består af DNA -nukleotider eller RNA -nukleotider.

Protein: Et protein består af aminosyrer.

Ansvarlig for

Gen: Gene er ansvarlig for bestemmelsen af ​​genotypen.

Protein: Protein er ansvarlig for bestemmelsen af ​​fænotypen.

Fungere

Gen: Et gen er ansvarlig for produktionen af ​​et funktionelt protein.

Protein: Et protein fungerer som en strukturel, funktionel og regulatorisk komponent i cellen.

Konklusion

Gen og protein er to enheder, der findes inde i cellen. Et gen er et stykke DNA, der består af nukleotider. Gener er kodet for funktionelle proteiner. Proteiner fungerer som en strukturel, funktionel og regulerende komponent i cellen. Proteiner består af aminosyrer. Hovedforskellen mellem gen og protein er hver enheds rolle inde i cellen.

Reference:

1. “Hvad er et gen? - Genetik Hjemreference. ” U.S. National Library of Medicine, National Institutes of Health, tilgængelig her. 2. “Hvad er proteiner, og hvad gør de? - Genetik Hjemreference. ” U.S. National Library of Medicine, National Institutes of Health, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. "Genstruktur eukaryote 2 annoteret" Af Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryot og prokaryot genstruktur". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10.15347/wjm/2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 2. "Protein primær struktur" Af National Human Genome Research Institute -(Public Domain) via Commons Wikimedia 3. "Protein -struktur" Af NHGRI -Hilsen: National Human Genome Research Institute (Public Domain) via Commons Wikimedia