Atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu

galvenā atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu ir tā gēna ekspresija ir process, kurā no gēnā slēptas ģenētiskās informācijas tiek iegūts funkcionāls proteīns vai RNS, savukārt gēna regulēšana ir process, kas inducē vai nomāc gēna ekspresiju.

Gēns ir noteikts DNS fragments, kas atrodas hromosomā. Tas sastāv no introniem, kas nav kodētāji, un eksoniem, kas ir kodējoši secības. Gēni tiek ekspresēti divos galvenajos posmos, lai ražotu olbaltumvielas. Konkrētā nukleotīdu secība nosaka iegūto olbaltumvielu. Tāpēc ir ļoti svarīgi izteikt un regulēt gēnus, lai novērstu nevajadzīgu olbaltumvielu ražošanu, kas var izraisīt dažādas problēmas, ieskaitot ģenētiskus traucējumus, sindromus utt. Tādējādi gēnu ekspresija un gēnu regulēšana ir divi ārkārtīgi svarīgi procesi, kas notiek dzīvos organismos. Tomēr neviens no šiem procesiem nenotiek atsevišķi; abi procesi notiek vienlaicīgi.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir gēnu ekspresija
3. Kas ir gēnu regulēšana?
4. Gēnu ekspresijas un gēnu regulēšanas līdzības
5. Salīdzinājums blakus - gēnu izteiksme pret gēnu regulējumu tabulas veidā
6. Kopsavilkums

Kas ir gēnu ekspresija?

Gēnu ekspresija ir process, kurā ģenēnā slēptā ģenētiskā informācija tiek pārveidota par olbaltumvielu. Tas ir process, kas veido bioloģiski svarīgas molekulas, un tās parasti ir makromolekulas, īpaši olbaltumvielas. Tomēr RNS ir arī gēnu ekspresijas produkts. Faktiski nevar būt dzīvības formas, ja nenotiek gēnu ekspresija. Ir divi galvenie gēnu ekspresijas posmi. Tie ir transkripcija un tulkošana. Starp šiem diviem procesiem notiek arī RNS apstrāde. Ne tikai tas, ka gēnu ekspresijas laikā notiek arī vairāki citi procesi, piemēram, olbaltumvielu modifikācija pēc translācijas un RNA nokodēšana, kas nav kodēta, utt..

01. attēls. Gēnu ekspresija

Transkripcija ir pirmais gēna ekspresijas solis; tādējādi no ģenētiskās informācijas gēna kodējošajā secībā tiek iegūta mRNS secība. Pēc tam iegūtā mRNS secība tiek apstrādāta, lai noņemtu nekodējošās sekvences. Pēc mRNS molekulas apstrādes tas atstāj kodolu un citoplazmā sasniedz ribosomas. Otrā posma tulkošana sākas ar ribosomām. Ir īpašas tRNS (pārneses RNS) molekulas, kas atpazīst attiecīgās aminoskābes citoplazmā. Ar rRNS un tRNS palīdzību gēnu ekspresijas beigās mRNS secība tiek pārveidota par specifisku olbaltumvielu.

Kas ir gēnu regulēšana??

Gēnu regulēšana ir gēnu ekspresijas kontroles process. Tas ir ļoti svarīgs process, lai kontrolētu ārkārtīgi sarežģīto organisma DNS informāciju. Būtu pārsteidzoši uzzināt, ka gandrīz 97% cilvēku DNS sekvenču ir nekodējošas. Citiem vārdiem sakot, lielu daļu cilvēka genoma veido secības, kas nav gēni. Tiek uzskatīts, ka visas šīs (vismaz lielākā daļa no tām) nekodējošās sekvences darbojas gēnu regulēšanas procesā. Introni ir galvenā nekodējošo secību sastāvdaļa, kamēr eksoni kodē olbaltumvielas.

02 attēls: gēnu regulēšana

Gēnu regulēšanas galvenās funkcijas ir gēnu ekspresijas precizitātes un ātruma kontrole kopumā un jo īpaši dažas citas funkcijas. Gēnu ekspresijas regulēšana notiek galvenokārt transkripcijas, RNS splicēšanas, RNS transportēšanas, translācijas un mRNS degradācijas laikā. Tomēr citi svarīgi procesi, piemēram, fermentu ekspresijas ierosināšana, karstuma šoka olbaltumvielu ierosināšana un lac operons (laktozes transportēšana un metabolisms), ir citi svarīgi gēnu regulēšanas aspekti. Turklāt būtu svarīgi norādīt, ka tieši gēnu regulēšana ir pamats šūnu daudzpusības modificēšanai, izmantojot šūnu diferenciāciju, ierosinot vai kavējot gēnu ekspresijas.

Kādas ir līdzības starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu?

• Gēnu ekspresija un regulēšana ir divi svarīgi procesi, kas notiek dzīvos organismos.
• Abi procesi nodrošina pareizu olbaltumvielu ražošanu.
• Tie ir svarīgi arī pareizas ģenētiskās informācijas nodošanai no vecākiem pēcnācējiem.
• Turklāt abi procesi notiek vienlaikus.

Kāda ir atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu?

Gēnu ekspresija ir bioloģiski funkcionējošu makromolekulu sintezēšanas process no gēniem, kamēr gēnu regulēšana nodrošina, ka ekspresijas procesā nekas nepareizs notiek. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu. Turklāt vēl viena atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu ir tā, ka gēna ekspresija notiek ar transkripcijas un translācijas palīdzību, savukārt gēna regulēšana notiek ar hromatīna domēnu regulēšanu, transkripciju, post-transkripcijas modifikāciju, RNS transportēšanu, translāciju un mRNS degradāciju.

Zemāk infografikā parādīts sīkāks apraksts par atšķirību starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu.

Kopsavilkums - gēnu ekspresija vs gēnu regula

Gēnu ekspresija ir process, kas pārveido gēna ģenētisko informāciju funkcionālā proteīnā vai RNS, savukārt gēnu regulēšana ir process, kas kontrolē gēnu ekspresiju. Faktiski gēnu ekspresija ir galvenais process, savukārt gēnu regulēšana ir būtiska kontrolējošā daļa. Turklāt gēna ekspresija tiek pakļauta visiem saistītajiem gēnu regulēšanas procesiem, piemēram, laika noteikšanai, ātruma kontrolei, kavēšanai un inducēšanai. Gan gēnu ekspresija, gan gēnu regulēšana nodrošina pareizu olbaltumvielu ražošanu pareizā daudzumā. Tādējādi tas apkopo atšķirību starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu.

Atsauce:

1. “Gēnu ekspresija”. Dabas ziņas, Dabas izdevēju grupa, pieejama šeit.
2. “Gēnu ekspresijas regulēšana.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2019. gada 18. martā, pieejama šeit.

Attēla pieklājība:

1. CKRobinson - “gēnu ekspresijas eikariote” - paša darbs (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Gēnu ekspresijas regulēšana ar steroīdu hormonu receptoru palīdzību”. Autors Ali Zifans 03:07, 2016. gada 10. jūlijā (UTC) - pašu darbs; Džeinas B. Rīdes un Stīvena A. Vasermana (CC BY-SA 4.0) izmantotā informācija no Campbell Biology (10. izdevums), izmantojot Commons Wikimedia