Różnica między genem a białkiem

Gen vs białko
 

Chociaż gen i białko są ze sobą ściśle powiązane, istnieją wyraźne różnice między ich funkcją a fizjologią. Gen i białko to dwa bardzo ściśle powiązane biomateriały w układzie organizmu. Funkcja genu jest wyrażana w postaci białka. To sprawia, że ​​najbliższy związek między genami i białkami. Zarówno gen, jak i białko są istotnymi związkami w życiu i pomagają budować związek między genotypem a fenotypem w genetyce. Ta zależność molekularna jest wyjaśniona hipotezą jednego genu / jednego polipeptydu. Francis Crick był pierwszą osobą, która opisała przepływ informacji w komórkach, który prowadzi do konwersji genotypu na fenotyp. Przepływ informacji w komórkach w jednym kierunku jest następujący.

DNA (gen) → RNA → białko

Etap od DNA do RNA jest znany jako transkrypcja, natomiast od RNA do białka nazywa się translacją. Głównym celem tego artykułu jest różnica między genem a białkiem, przy jednoczesnym rozważeniu funkcji i fizjologii genu i białka.

Co to jest Gene?

Gen uważa się za podstawowa jednostka informacji genetycznej. Znajduje się na chromosomie w określonym locus genetycznym. Informacja genetyczna zlokalizowana w określonym locus jest zwykle transkrybowana do pojedynczej cząsteczki RNA, która ostatecznie jest kodowana dla konkretnego białka. Te geny są nazywane geny kodujące białka. Nie wszystkie RNA transkrybowane z genów są tłumaczone na białka. Te geny są nazywane geny niekodujące. Badanie genów nazywa się genetyką. U eukariontów pary chromosomów są ułożone jako pary homologiczne. Różne formy tego samego genu znajdujące się w tej samej pozycji lub locus są znane jako allele. Geny eukariotyczne są bardziej złożone niż geny prokariotyczne i zawierają sekwencje pośrednie zwane intronami. Inne sekcje regulacyjne znajdujące się w genach nazywane są eksonami, które składają się na mRNA. U ludzi najmniejszy gen kodujący białko składa się z około 500 nukleotydów bez intronów i koduje białko histonowe. Największy gen kodujący białka u ludzi zawiera około 2,5 miliona nukleotydów i koduje białko zwane dystrofiną.

Bakteryjny DNA transkrybowany do mRNA, a następnie przekształcony w białko

Co to jest białko?

Białka to najróżniejsze makrocząsteczki biologiczne o różnych funkcjach, w tym kataliza enzymatyczna, obrona, transport, wsparcie, ruch, regulacja i przechowywanie. Struktura białka zależy od konkretnego genu w ciele. Jednostką funkcjonalną i strukturalną białek jest aminokwas. Jak sama nazwa wskazuje, aminokwas składa się z grupy aminowej (-NH₂₎) i kwasową grupę karboksylową (-COOH). Istnieje 20 różnych aminokwasów ułożonych w różnych sekwencjach poprzez wiązania peptydowe, aby wytworzyć wszystkie białka w ciele. Łańcuch aminokwasów połączony wiązaniami peptydowymi nazywa się polipeptydem.

Struktura lub kształt białka determinuje jego funkcję. Sekwencja aminokwasowa zależy od pierwotnej struktury białka. Obecność kilku grup peptydowych w obrębie białka może prowadzić do tworzenia wiązań wodorowych między pobliskimi aminokwasami. Może to zmienić strukturę i określić wtórną strukturę białka. Trzeciorzędowa struktura; ostateczny trójwymiarowy kształt białka zależy od fałd i połączeń w białku. Czwartorzędowa struktura białka znajduje się tylko w białku z wieloma polipeptydami.

Jaka jest różnica między genem a białkiem?

• Funkcja genów jest wyrażana przez białko (gen określa pierwotną strukturę konkretnego białka w ciele).

• Gen składa się z DNA, natomiast białko składa się z aminokwasów.

• Geny niosą genotyp, podczas gdy białka wyrażają fenotypy.

• Główną funkcją genu jest przenoszenie informacji o dziedziczności, podczas gdy główne funkcje białka obejmują katalizę enzymów, obronę, transport, wsparcie, ruch, regulację i przechowywanie.

Obrazy dzięki uprzejmości:

1. Bakteryjny DNA transkrybowany do mRNA, a następnie przetłumaczony na białko przez Miluk2014 (CC BY-SA 3.0)