Starpība starp gēnu un olbaltumvielu

Gēns vs proteīns
 

Lai gan gēns un olbaltumvielas ir cieši saistītas, tomēr starp to funkcijām un fizioloģiju pastāv noteiktas atšķirības. Gēns un olbaltumvielas ir divi ļoti cieši saistīti biomateriāli ķermeņa sistēmā. Gēna funkcija tiek izteikta olbaltumvielu formā. Tas padara visciešāko saikni starp gēniem un olbaltumvielām. Gan gēns, gan olbaltumvielas ir svarīgs dzīves savienojums un palīdz ģenētikā izveidot saikni starp genotipu un fenotipu. Šīs molekulārās attiecības ir izskaidrojamas ar viena gēna / viena polipeptīda hipotēzi. Fransisko Kriks bija pirmais cilvēks, kurš aprakstīja informācijas plūsmu šūnās, kā rezultātā genotips tiek pārveidots par fenotipu. Vienvirziena informācijas plūsma šūnās ir šāda.

DNS (gēns) → RNS → olbaltumvielas

DNS-RNS posms ir pazīstams kā transkripcija, savukārt RNS-proteīns tiek saukts par translāciju. Šajā rakstā galvenā uzmanība tiek pievērsta atšķirībai starp gēnu un olbaltumvielām, vienlaikus ņemot vērā arī gēna un olbaltumvielu funkciju un fizioloģiju.

Kas ir Gēns?

Gēns tiek uzskatīts par ģenētiskās informācijas pamatvienība. Tas atrodas uz hromosomas pie noteikta ģenētiskā lokusa. Ģenētiskā informācija, kas atrodas noteiktā lokusā, parasti tiek pārrakstīta vienā RNS molekulā, kas galu galā tiek kodēta noteiktam proteīnam. Šie gēni tiek saukti proteīnus kodējošie gēni. Ne visi no gēniem transkriptētie RNS tiek pārveidoti olbaltumvielās. Šie gēni tiek saukti nekodējoši gēni. Gēnu izpēti sauc par ģenētiku. Eikariotos hromosomu pāri ir sakārtoti kā homologi pāri. Viena un tā paša gēna dažādas formas, kas atrodas vienā pozīcijā vai lokusā, ir pazīstamas kā alēles. Eikariotu gēni ir sarežģītāki nekā prokariotu gēni un satur iejaukšanās sekvences, kuras sauc par introniem. Citas regulējošās sadaļas, kas atrodamas gēnos, sauc par eksoniem, kas veido mRNS. Cilvēkā mazākais proteīnu kodējošais gēns sastāv no aptuveni 500 nukleotīdiem bez introniem un kodē histona proteīnu. Lielākais olbaltumvielu kodējošais gēns cilvēkā satur apmēram 2,5 miljonus nukleotīdu un kodē olbaltumvielu, ko sauc par distrofīnu.

Baktēriju DNS tiek transkribēta mRNS un pēc tam pārveidota olbaltumvielās

Kas ir olbaltumviela?

Olbaltumvielas ir daudzveidīgākās bioloģiskās makromolekulas ar dažādām funkcijām, ieskaitot enzīmu katalīzi, aizsardzību, transportēšanu, atbalstu, kustību, regulēšanu un uzglabāšanu. Olbaltumvielu struktūru nosaka noteikts gēns organismā. Olbaltumvielu funkcionālā un strukturālā vienība ir aminoskābe. Kā norāda nosaukums, aminoskābe sastāv no aminogrupas (-NH₂) un skābo karboksilgrupu (-COOH). Lai ražotu visus proteīnus organismā, ir 20 dažādas aminoskābes, kas sakārtotas dažādās secībās caur peptīdu saitēm. Aminoskābju ķēdi, kas savienota ar peptīdu saitēm, sauc par polipeptīdu.

Olbaltumvielu struktūra vai forma nosaka tā funkcijas. Aminoskābju secību nosaka olbaltumvielu galvenā struktūra. Vairāku peptīdu grupu klātbūtne proteīnā var izraisīt ūdeņraža saišu veidošanos starp blakus esošajām aminoskābēm. Tas var mainīt olbaltumvielu struktūru un noteikt sekundāro struktūru. Terciārā struktūra; olbaltumvielu galīgo trīsdimensiju formu nosaka pēc krokām un saitēm proteīnā. Olbaltumvielu kvartārā struktūra ir atrodama tikai proteīnā ar vairākiem polipeptīdiem.

Kāda ir atšķirība starp gēnu un olbaltumvielu?

• Gēnu darbība tiek izteikta caur olbaltumvielām (gēns nosaka noteikta proteīna primāro struktūru organismā).

• Gēnu veido DNS, turpretī olbaltumvielas veido aminoskābes.

• Gēni satur genotipu, turpretī olbaltumvielas izsaka fenotipus.

• Gēna galvenā funkcija ir pārnest informāciju par iedzimtību, turpretī olbaltumvielu galvenajās funkcijās ietilpst enzīmu katalīze, aizsardzība, transports, atbalsts, kustība, regulēšana un uzglabāšana..

Attēli pieklājīgi:

1. Baktēriju DNS, ko transkribē mRNS un pēc tam Miluk2014 pārveido olbaltumvielās (CC BY-SA 3.0)