Galvenā atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu ir tāda, ka gēnu ekspresija ir process, kurā no gēnā slēptās ģenētiskās informācijas tiek ražots funkcionāls proteīns vai RNS, savukārt gēnu regulēšana ir process, kas inducē vai nomāc gēnu ekspresiju. gēns.
A gēns ir specifisks DNS fragments, kas atrodas hromosomā. Tas sastāv no introniem, kas ir nekodējošas sekvences, un eksoniem, kas ir kodējošās sekvences. Gēni tiek ekspresēti divos galvenajos posmos, lai ražotu proteīnus. Specifiskā nukleotīdu secība nosaka iegūto proteīnu. Tāpēc ir patiešām svarīgi izteikt un regulēt gēnus, lai novērstu nevajadzīgu olb altumvielu veidošanos, kas var izraisīt dažādas problēmas, tostarp 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.
Kas ir gēnu ekspresija?
Gēnu ekspresija ir process, kurā gēnā slēptā ģenētiskā informācija tiek pārveidota par proteīnu. Tas ir process, kas veido bioloģiski svarīgas molekulas, un tās parasti ir makromolekulas, īpaši olb altumvielas. Tomēr RNS ir arī gēnu ekspresijas produkts. Patiesībā nevar pastāvēt dzīvības forma, ja nenotiek gēnu ekspresija. Ir divi galvenie gēnu ekspresijas posmi. Tie ir transkripcija un tulkošana. RNS apstrāde notiek arī starp šiem diviem procesiem. Ne tikai tas, ka gēnu ekspresijas laikā notiek arī vairāki citi procesi, piemēram, proteīna modifikācijas pēc translācijas un nekodējošās RNS nobriešana utt.
Attēls 01: gēnu ekspresija
Transkripcija ir pirmais gēnu ekspresijas solis; tas rada mRNS sekvenci no ģenētiskās informācijas gēna kodēšanas secībā. Pēc tam iegūtā mRNS secība tiek apstrādāta, lai noņemtu nekodējošās sekvences. Pēc mRNS molekulas apstrādes tā atstāj kodolu un sasniedz ribosomas citoplazmā. Otrā posma tulkošana sākas ar ribosomām. Ir specifiskas tRNS (transfer RNS) molekulas, kas atpazīst attiecīgās aminoskābes citoplazmā. Ar rRNS un tRNS palīdzību mRNS sekvence gēnu ekspresijas beigās transformējas par specifisku proteīnu.
Kas ir gēnu regulēšana?
Gēnu regulēšana ir gēnu ekspresijas kontroles process. Tas ir ļoti svarīgs process, lai kontrolētu organisma ārkārtīgi sarežģīto DNS informāciju. Būtu pārsteidzoši zināt, ka gandrīz 97% no cilvēka DNS sekvencēm ir nekodējošas sekvences. Citiem vārdiem sakot, lielākā daļa cilvēka genoma ietver sekvences, kas nav gēni. Tiek uzskatīts, ka visas šīs (vismaz lielākā daļa no šīm) nekodējošām sekvencēm darbojas gēnu regulēšanas procesā. Introni ir galvenā sastāvdaļa nekodējošās sekvencēs, savukārt eksoni kodē proteīnus.
2. attēls: gēnu regulējums
Gēnu regulēšanas galvenās funkcijas ir gēnu ekspresijas precizitātes un ātruma kontrole kopumā, kā arī dažas citas funkcijas. Gēnu ekspresijas regulēšana galvenokārt notiek transkripcijas, RNS splicēšanas, RNS transportēšanas, translācijas un mRNS degradācijas laikā. Tomēr citi procesi, piemēram, enzīmu ekspresiju inducēšana, karstuma šoka proteīnu inducēšana un lac operons (laktozes transportēšana un metabolisms), ir citi svarīgi gēnu regulēšanas aspekti. Turklāt būtu svarīgi norādīt, ka tieši gēnu regulēšana nodrošina pamatu šūnu daudzpusībai, ko var modificēt ar šūnu diferenciāciju, inducējot vai kavējot gēnu ekspresiju.
Kādas ir līdzības starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu?
- Gēnu ekspresija un gēnu regulēšana ir divi svarīgi procesi, kas notiek dzīvos organismos.
- Abi procesi nodrošina pareizu olb altumvielu ražošanu.
- Tie ir arī ļoti svarīgi, lai no vecākiem nodotu pēcnācējiem pareizo ģenētisko informāciju.
- Turklāt abi procesi notiek vienlaikus.
Kāda ir atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu?
Gēnu ekspresija ir bioloģiski funkcionējošu makromolekulu sintezēšanas process no gēniem, savukārt gēnu regulēšana nodrošina, ka ekspresijas procesā nekas nenotiek greizi. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu. Turklāt vēl viena atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu ir tāda, ka gēnu ekspresija notiek, izmantojot transkripciju un translāciju, savukārt gēnu regulēšana notiek, regulējot hromatīna domēnus, transkripciju, pēctranskripcijas modifikācijas, RNS transportēšanu, translāciju un mRNS degradāciju.
Zemāk infografikā parādīts plašāks apraksts par atšķirību starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu.
Kopsavilkums - gēnu ekspresija pret gēnu regulējumu
Gēnu ekspresija ir process, kas pārvērš 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 gēnu ekspresija tiek pakļauta visiem saistītajiem gēnu regulēšanas procesiem, piemēram, laika noteikšanai, ātruma kontrolei, inhibīcijai un inducēšanai. Gan gēnu ekspresija, gan gēnu regulēšana nodrošina pareizu proteīnu ražošanu pareizā daudzumā. Tādējādi šeit ir apkopota atšķirība starp gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu.
