Różnica między ekspresją genów a regulacją genów

The kluczowa różnica między ekspresją genów a regulacją genów jest to ekspresja genu jest procesem, który wytwarza funkcjonalne białko lub RNA z informacji genetycznej ukrytej w genie, podczas gdy regulacja genu jest procesem, który indukuje lub tłumi ekspresję genu.

Gen jest specyficznym fragmentem DNA zlokalizowanym 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. Konkretna kolejność nukleotydów determinuje powstałe białko. Dlatego tak naprawdę bardzo ważna jest ekspresja i regulacja genów, aby zapobiec wytwarzaniu niepotrzebnych białek, które mogą powodować różne problemy, w tym zaburzenia genetyczne, zespoły itp. Dlatego też ekspresja genów i regulacja genów to dwa niezwykle ważne procesy zachodzące w żywych organizmach. Jednak żaden z tych procesów nie zachodzi osobno; oba procesy zachodzą jednocześnie.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest wyrażenie genowe
3. Co to jest regulacja genów
4. Podobieństwa między ekspresją genów a regulacją genów
5. Porównanie obok siebie - Ekspresja genów vs regulacja genów w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest wyrażenie genowe?

Ekspresja genów jest procesem przekształcania informacji genetycznej ukrytej w genie w białko. Jest to proces, który wytwarza biologicznie ważne cząsteczki i są to zwykle makrocząsteczki, zwłaszcza białka. Jednak RNA jest również produktem ekspresji genów. W rzeczywistości nie może istnieć żadna forma życia bez ekspresji genów. Istnieją dwa główne etapy ekspresji genów. Są transkrypcją i tłumaczeniem. Przetwarzanie RNA odbywa się również między tymi dwoma procesami. Ponadto podczas ekspresji genów zachodzi kilka innych procesów, takich jak modyfikacja białka po translacji i dojrzewanie niekodującego RNA itp..

Rycina 01: Ekspresja genów

Transkrypcja jest pierwszym etapem ekspresji genów; wytwarza to sekwencję mRNA z informacji genetycznej w sekwencji kodującej genu. Następnie wytworzona sekwencja mRNA jest przetwarzana w celu usunięcia sekwencji niekodujących. Po przetworzeniu cząsteczki mRNA opuszcza jądro i dociera do rybosomów w cytoplazmie. Drugi etap tłumaczenia rozpoczyna się od rybosomów. Istnieją specyficzne cząsteczki tRNA (transfer RNA), które rozpoznają odpowiednie aminokwasy w cytoplazmie. Za pomocą rRNA i tRNA sekwencja mRNA przekształca się w specyficzne białko na końcu ekspresji genu.

Co to jest regulacja genów?

Regulacja genów to proces kontrolowania ekspresji genów. Jest to istotny proces kontrolowania 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 działają w procesie regulacji genu. Introny są głównym składnikiem w niekodujących sekwencjach, podczas gdy eksony kodują białka.

Rysunek 02: Regulacja genów

Regulacja genów ma swoje główne funkcje w kontrolowaniu dokładności i szybkości ekspresji genów w ogólności, a kilka innych funkcji w szczególności. Regulacja ekspresji genu odbywa się głównie podczas transkrypcji, składania 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 genu. Ponadto ważne byłoby stwierdzenie, że regulacja genów stanowi podstawę dla wszechstronności modyfikowanych komórek poprzez różnicowanie komórek poprzez indukcję lub hamowanie ekspresji genów.

Jakie są podobieństwa między ekspresją genów a regulacją genów?

• Ekspresja genów i regulacja genów to dwa ważne procesy zachodzące w żywych organizmach.
• Oba procesy zapewniają produkcję prawidłowych białek.
• Są również niezbędne do przekazania prawidłowej informacji genetycznej od rodziców potomstwu.
• Ponadto oba procesy odbywają się w tym samym czasie.

Jaka jest różnica między ekspresją genów a regulacją genów?

Ekspresja genów jest procesem syntezy biologicznie funkcjonujących makrocząsteczek z genów, podczas gdy regulacja genów gwarantuje, że nic nie pójdzie źle w procesie ekspresji. Jest to więc kluczowa różnica między ekspresją genów a regulacją genów. Ponadto kolejna różnica między ekspresją genu a regulacją genu polega na tym, że ekspresja genu zachodzi poprzez transkrypcję i translację, podczas gdy regulacja genu odbywa się poprzez regulację domen chromatynowych, transkrypcję, modyfikację potranskrypcyjną, transport RNA, translację i degradację mRNA.

Poniższa infografika pokazuje więcej opisów różnic między ekspresją genów a regulacją genów.

Podsumowanie - Ekspresja genów a regulacja genów

Ekspresja genów jest procesem przekształcającym informację genetyczną genu w funkcjonalne białko lub RNA, podczas gdy regulacja genów jest procesem kontrolującym ekspresję genów. W rzeczywistości ekspresja genów jest głównym procesem, podczas gdy regulacja genów jest istotną częścią kontrolującą. Ponadto, ekspresja genów podlega wszystkim powiązanym procesom regulacji genu, takim jak synchronizacja, kontrola prędkości, hamowanie i indukowanie. Zarówno ekspresja genów, jak i regulacja genów zapewniają produkcję prawidłowych białek we właściwych ilościach. Podsumowuje to różnicę między ekspresją genów a regulacją genów.

Odniesienie:

1. „Ekspresja genów”. Nature News, Nature Publishing Group, dostępne tutaj.
2. „Regulacja ekspresji genów”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18 marca 2019, dostępna tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Eukariota ekspresji genów” Autor: CKRobinson - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia
2. „Regulacja ekspresji genów przez receptor hormonu steroidowego” Ali Zifan 03:07, 10 lipca 2016 r. (UTC) - Praca własna; Wykorzystano informacje z Campbell Biology (wydanie 10.) autorstwa Jane B. Reece i Stevena A. Wassermana (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia