Tärkein ero - geeni vs. proteiini

Geeni ja proteiini ovat kaksi toiminnallisesti liittyvää kokonaisuutta, jotka löytyvät solusta. Yleensä geenit ovat palasia DNA: ta. DNA on useimpien organismien geneettinen materiaali. DNA transkriboidaan mRNA: ksi; proteiineiksi käännetty mRNA tunnetaan yhdessä molekyylibiologian keskeisenä dogmana. Siksi geenit ovat vastuussa proteiinien tuotannosta solun sisällä. The tärkein ero geenin ja proteiinin välillä on se geeni vastaa funktionaalisen proteiinin aminohapposekvenssin määrittämisestä, kun taas proteiini toimii solun rakenteellisena, toiminnallisena ja säätelevänä komponenttina.

Keskeiset alueet

1. Mikä on geeni - Määritelmä, rakenne, rooli 2. Mikä on proteiini - Määritelmä, rakenne, rooli 3. Mitkä ovat samankaltaisuudet geenin ja proteiinin välillä - Yleiskatsaus 4. Mitä eroa on geenillä ja proteiinilla? - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: Aminohapot, koodaussekvenssi, geeni, geeniekspressio, proteiini, sääntelyjärjestys

Mikä on geeni

Geeni viittaa kromosomin alueeseen (lokukseen), joka koodaa tiettyä proteiinia. Geeni tunnistetaan perinnöllisyyden molekyyliyksiköksi. Nykyaikainen geenikäsite sai alkunsa Gregor Mendelin 1860 -luvulla suorittamista ominaisuuksien perintötutkimuksista. Tyypillisesti ihmisen genomi koostuu noin 20 000 geenistä.

Geenin rakenne koostuu kahdesta segmentistä: koodaava sekvenssi ja säätelevä sekvenssi. Koodausjärjestys koostuu eksoneista ja introneista eukaryoottisissa geeneissä. Prokaryooteista puuttuu intronit, jotka keskeyttävät tietyn proteiinin koodaussekvenssin. Siksi prokaryoottiset geenit ovat lyhyempiä kuin eukaryoottiset geenit. Eukaryooteissa intronit poistetaan eksonien silmukoinnin seurauksena proteiinisynteesin aikana. Siten useita proteiineja voidaan tuottaa yhdistämällä vaihtoehtoisesti yhden geenin koodaava sekvenssi eukaryooteissa. Geenin koodaussekvenssiä ympäröivät kääntämättömät alueet (5 'UTR ja 3' UTR). The sääntelyjärjestys geenin koostuu promoottorialueesta, tehostajista ja estäjistä. Prokaryooteissa ryhmä toiminnallisesti liittyviä geenejä muodostaa operonin. Operonilla on useita proteiinia koodaavia sekvenssejä, jotka transkriboidaan yhdessä. Jotkut virukset koostuvat kokonaan RNA -genomeista. Toimivan proteiinin aminohapposekvenssin tuotanto tunnetaan geeniekspressiona. Geeniekspressiota voidaan säätää joko transkription tasolla tai translaatiotasolla. Niiden geenejä kutsutaan RNA -geeneiksi. Eukaryoottisen geenin rakenne ja geeniekspressio on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1: Eukaryoottinen geeniekspressio

Organismit perivät vanhemmiltaan täydellisen geenisarjan lisääntymisen aikana. Tietyn geenin mutaatiot synnyttävät saman geenin variantteja, jotka tunnetaan alleeleina. Alleelit tuottavat vaihtelua geenin ominaisuudesta populaation sisällä. Alleelit ovat joko hallitsevia tai resessiivisiä alleeleja. Useimmat alleelit saavat Mendelin perintöä.

Mikä on proteiini

Proteiini on suuri typpeä sisältävä orgaaninen yhdiste, joka koostuu yhdestä tai kahdesta aminohappoketjusta. Siksi proteiinin rakennuspalikoita ovat aminohapot. Proteiini koostuu vaihtoehtoisesta yhdistelmästä universaaleja aminohappoja. Peptidisidokset muodostuvat vierekkäisten aminohappojen aminoryhmien ja karboksyylihapporyhmien välille muodostaen aminohapposekvenssin. Siksi proteiineja kutsutaan polypeptideiksi. Tämä tarkoittaa, että proteiini on polymeeri. Tyypillisesti polypeptidi koostuu 50 - 2000 aminohaposta. Ensisijainen proteiinirakenne on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2: Ensisijainen proteiinirakenne

Proteiinisynteesi tapahtuu seurauksena geenin ilmentyminen. Transkriptio ja translaatio ovat proteiinisynteesin kaksi vaihetta. Näiden proteiinien rakenteen ja toiminnan tutkimusta kutsutaan proteomiksi. Proteiinit ovat kuitenkin erittäin monimutkainen ja dynaaminen molekyylityyppi. Tyypillinen proteiini koostuu neljästä rakenteellisesta tasosta: ensisijainen, toissijainen, tertiäärinen ja kvaternaarinen. Erilaiset aminohappoyhdistelmät antavat proteiineille erilaisia ​​ominaisuuksia. Ihmisellä on 20 000-25 000 proteiinia koodaavaa geeniä. Niistä voidaan syntetisoida noin 2 miljoonaa erilaista proteiinityyppiä. Ihmiskeho sisältää kuitenkin noin 50 000 proteiinia. Loput proteiinit kulutetaan ruokavalion kautta. Tyypillisen proteiinin neljä rakennetasoa on esitetty kuvassa 3.

Kuva 3: Proteiinin rakenteelliset tasot

Kaksi proteiinin muotoa elintarvikkeessa ovat täydellisiä proteiineja ja epätäydellisiä proteiineja. Täydellinen proteiini koostuu kaikista kahdestakymmenestä välttämättömästä aminohaposta, kun taas epätäydellinen proteiini sisältää vain osan niistä. Nämä proteiinit hajoavat aminohapoiksi ruoansulatuksen aikana, ja aminohapot kuljetetaan soluihin veren kautta. Proteiinit ovat solun rakenneosa. Ne säätelevät myös kehon toimintoja toimimalla hormoneina ja entsyymeinä. Ne toimivat myös kuljetusmolekyyleinä. Esimerkiksi hemoglobiini on proteiini, joka kuljettaa happea koko kehossa. Proteiinit tuottavat myös immuunijärjestelmän molekyylejä.

Geenin ja proteiinin samankaltaisuudet

Ero geenin ja proteiinin välillä

Määritelmä

Geeni: Geeni on kromosomin alue (lokus), joka koodaa tiettyä proteiinia.

Proteiini: Proteiini on suuri typpeä sisältävä orgaaninen yhdiste, joka koostuu yhdestä tai kahdesta aminohappoketjusta.

Merkitys

Geeni: Geeni on pala DNA: ta tai RNA: ta.

Proteiini: Proteiini on polypeptidi.

Sävellys

Geeni: Geeni koostuu DNA -nukleotideista tai RNA -nukleotideista.

Proteiini: Proteiini koostuu aminohapoista.

Vastuussa

Geeni: Geeni vastaa genotyypin määrittämisestä.

Proteiini: Proteiini vastaa fenotyypin määrittämisestä.

Toiminto

Geeni: Geeni on vastuussa toiminnallisen proteiinin tuotannosta.

Proteiini: Proteiini toimii solun rakenteellisena, toiminnallisena ja säätelevänä komponenttina.

Johtopäätös

Geeni ja proteiini ovat kaksi solun sisällä olevaa kokonaisuutta. Geeni on DNA: n pala, joka koostuu nukleotideista. Geenit koodataan toiminnallisille proteiineille. Proteiinit toimivat solun rakenteellisena, toiminnallisena ja säätelevänä osana. Proteiinit koostuvat aminohapoista. Suurin ero geenin ja proteiinin välillä on kunkin solun sisällä olevan kokonaisuuden rooli.

Viite:

1. "Mikä on geeni? - Genetics Home Reference. ” Yhdysvaltain kansallinen lääketieteen kirjasto, National Institutes of Health, saatavana täältä. 2. ”Mitä ovat proteiinit ja mitä ne tekevät? - Genetics Home Reference. ” Yhdysvaltain kansallinen lääketieteen kirjasto, National Institutes of Health, saatavana täältä.

Kuva:

1. ”Geenirakenteen eukaryootti 2 merkitty” Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryoottinen ja prokaryoottinen geenirakenne". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10.15347/wjm/2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) Commons Wikimedia 2. kautta. ”Proteiinin ensisijainen rakenne” National Human Genome Research Institute -(Public Domain) Commons Wikimedia 3. “Proteiinirakenne” NHGRI -Kohteliaisuus: National Human Genome Research Institute (Public Domain) Commons Wikimedian kautta