Kakšna je razlika med ekspresijo genov in regulacijo genov - Razlika Med

Kakšna je razlika med ekspresijo genov in regulacijo genov

The glavna razlika med gensko ekspresijo in regulacijo genov je, da genska ekspresija je proces, ki sintetizira protein z uporabo informacij v genu, medtem ko je genska regulacija proces nadzorovanja hitrosti in načina izražanja genov. Poleg tega sta dva koraka genske ekspresije transkripcija in translacija, medtem ko je izražanje genov regulirano na vsaki stopnji ekspresije genov.

Ekspresija genov in regulacija genov sta dve vrsti hkratnih procesov, ki omogočata sintezo genskih produktov, kot jih potrebuje celica.

Pokrita ključna območja

1. Kaj je izražanje genov
- Definicija, koraki, pomen
2. Kaj je genska uredba
- Definicija, mehanizmi, pomen
3. Kakšne so podobnosti med ekspresijo genov in regulacijo genov
- oris skupnih funkcij
4. Kakšna je razlika med ekspresijo genov in regulacijo genov
- Primerjava ključnih razlik

Ključni pogoji

Ekspresija genov, genska ureditev, strukturni geni, transkripcija, prevod


Kaj je izražanje genov

Ekspresija genov je celični mehanizem, ki je odgovoren za sintezo genskih produktov na podlagi informacij o genu. Na splošno je gen sestavljen iz nukleotidne sekvence, sestavljene iz kodonov, ki predstavljajo vsako aminokislino funkcionalnega proteina. Geni, ki kodirajo funkcionalni protein, so znani kot strukturni geni. Genski produkti preostalih genov so nekodirajoča RNA (tRNA ali rRNA), ki niso prevedeni v aminokislinsko zaporedje funkcionalnega proteina. Zato so ti geni znani kot RNA geni. Vendar so eksoni in introni strukturni elementi obeh tipov genov, ki sodelujejo pri izražanju genov.


Slika 1: Proces ekspresije gena

Poleg tega sta dva koraka genske ekspresije transkripcija in translacija. Transkripcija je prvi korak izražanja genov. Vključuje sintezo molekule RNA, ki temelji na informacijah, ki jih kodira gen. Tu so strukturni geni odgovorni za proizvodnjo molekule mRNA, medtem ko so geni RNA odgovorni za proizvodnjo bodisi tRNA ali rRNA. Pomembno je, da je glavna funkcija teh nekodirajočih RNA pomagati pri prevajanju, ki je drugi korak izražanja genov. Med prevajanjem se sintetizira aminokislinsko zaporedje funkcionalnega proteina na osnovi informacije, ki jo kodira molekula mRNA. Pri evkariontih pride do transkripcije znotraj jedra in RNA polimeraza je encim, ki katalizira dogodek. Toda prevod se pojavi v citoplazmi s pomočjo ribosomov. Pri prokariotih se tako znotraj citoplazme pojavita transkripcija in translacija.

Kaj je genska uredba

Regulacija genov je še en celični mehanizem, povezan z ekspresijo genov, ki nadzoruje količino in vrsto genskih produktov, ki jih sintetizira genska ekspresija. Vsak korak genske ekspresije lahko reguliramo z različnimi mehanizmi. Začne se pri iniciaciji transkripcije, nadaljuje z obdelavo RNA in konča s post-translacijskimi spremembami. Nekatere regulirane faze so kromatinske domene, transkripcija, post-transkripcijske spremembe, transport RNA, translacija in degradacija mRNA.


Slika 2: Regulacija ekspresije genov na osnovi zunanjega stimulusa

Poleg tega je regulacija izražanja genov pomembna za nadzor razvojnega procesa, odziva na okoljske dražljaje ali prilagoditev novim okoljskim pogojem. Nekateri geni v genomu se neprekinjeno izražajo, saj je njihova funkcija bistvena za osnovno presnovno delovanje organizma. Vendar pa se lahko specifični geni izrazijo le, če jih celica potrebuje. Tudi število genskih produktov je mogoče nadzorovati z regulacijo izražanja genov na podlagi zahtev celice. Struktura kromatina je ključni dejavnik pri regulaciji transkripcije. Skozi histonske modifikacije, ki jih usmerja metilacija DNA, lahko euchromatin in heterochromatin interkonvertiramo za regulacijo transkripcije. Tudi strukturni elementi gena, ki vključujejo transkripcijsko iniciacijsko mesto, promotor, ojačevalce in dušilce, urejajo transkripcijo gena. Transkripcijski faktorji se vežejo na ojačevalno in dušilno območje za nadzor transkripcije. Poleg tega se lahko regulirajo dogodki za obdelavo RNA, vključno z alternativnim spajanjem in stabilnostjo mRNA. Sekvestracija transkripta RNA je še en post-transkripcijski dogodek regulacije. Prav tako je regulirana hitrost prevajanja in različne post-translacijske modifikacije proteinov, da bi celica proizvedla zahtevane vrste proteinov.

Podobnosti med ekspresijo genov in regulacijo genov

  • Ekspresija genov in regulacija genov sta dva procesa, ki sodelujeta pri sintezi genskih produktov.
  • Oba sta pomembna pri sintezi genskih produktov na podlagi celičnih potreb.

Razlika med ekspresijo genov in regulacijo genov

Opredelitev

Ekspresija genov se nanaša na postopek, s katerim se navodila v naši DNA pretvorijo v funkcionalni produkt, kot je protein, medtem ko se genska regulacija nanaša na postopek, ki vključuje vklop in izklop genov, da se zagotovi ustrezna ekspresija genov ob pravem času . To je torej glavna razlika med izražanjem genov in regulacijo genov.

Koraki / mehanizmi

Dva koraka genske ekspresije sta transkripcija in translacija, medtem ko se regulacija izražanja genov pojavlja bodisi na transkripcijski, post-transkripcijski, translacijski in post-translacijski ravni.

Strukturni elementi

Strukturni elementi, ki so izpostavljeni genski ekspresiji, so eksoni in introni, medtem ko so strukturni elementi, vključeni v gensko regulacijo, mesto iniciacije za transkripcijo, promotor, ojačevalci in dušilci. Zato je to še ena razlika med ekspresijo genov in regulacijo genov.

Pomen

Njihov pomen je tudi druga velika razlika med ekspresijo genov in regulacijo genov. Ekspresija genov je odgovorna za sintezo genskih produktov, medtem ko je genska regulacija odgovorna za kontrolo količine in vrste genskih produktov na podlagi zahtev celice.

Zaključek

Ekspresija genov je proces, s katerim se informacije o genih uporabljajo za sintezo genskega produkta. Dva koraka, vključena v gensko ekspresijo, sta transkripcija, pri kateri se nukleotidna sekvenca gena uporablja za sintezo molekule RNA in prevod, pri katerem se informacije o RNA uporabljajo za sintezo funkcionalnega proteina. V nasprotju s tem je regulacija genov proces, ki nadzoruje količino in vrsto genskih produktov glede na zahteve celice. Pojavi se v vsakem koraku genske ekspresije. Zato je glavna razlika med ekspresijo genov in regulacijo genov mehanizem in pomen.

Reference:

1. „Izraz in ureditev genov“.Univerza v Leicesteru, 17. avg. 2017,