Rozdíl mezi expresí genu a regulací genu

klíčový rozdíl mezi genovou expresí a regulací genu je to genová exprese je proces, který produkuje funkční protein nebo RNA z genetické informace skryté v genu, zatímco genová regulace je proces, který indukuje nebo potlačuje expresi genu.

Gen je specifický fragment DNA umístěný v chromozomu. Skládá se z intronů, které jsou nekódujícími sekvencemi, a exonů, které jsou kódujícími sekvencemi. Geny podléhají expresi ve dvou hlavních krocích za účelem produkce proteinů. Výsledný protein určuje specifické pořadí nukleotidů. Proto je opravdu důležité exprimovat a regulovat geny, aby se zabránilo produkci zbytečných bílkovin, které mohou způsobovat různé problémy, včetně genetických poruch, syndromů atd. Genová exprese a genová regulace jsou tedy dva extrémně důležité procesy vyskytující se v živých organismech. Žádný z těchto procesů však neprobíhá samostatně; oba procesy probíhají současně.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to genový výraz
3. Co je to genová regulace
4. Podobnosti mezi expresí genů a regulací genů
5. Porovnání bok po boku - genová exprese versus genová regulace v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je to genový výraz?

Genová exprese je proces transformace genetické informace skryté v genu do proteinu. Je to proces, který vytváří biologicky důležité molekuly, a obvykle jsou to makromolekuly, zejména proteiny. RNA je však také produktem genové exprese. Ve skutečnosti nemůže existovat žádná forma života bez genové exprese. Existují dva hlavní kroky genové exprese. Jsou to přepisy a překlady. Mezi těmito dvěma procesy také probíhá zpracování RNA. Během genové exprese dochází nejen k několika dalším procesům, jako je posttranslační modifikace proteinů a nekódující maturace RNA atd..

Obrázek 01: Exprese genu

Transkripce je prvním krokem genové exprese; to produkuje sekvenci mRNA z genetické informace v kódující sekvenci genu. Potom se vyrobená sekvence mRNA podrobí zpracování, aby se odstranily nekódující sekvence. Po zpracování molekuly mRNA opouští jádro a dosahuje ribozomy v cytoplazmě. Překlad ve druhém kroku začíná u ribozomů. Existují specifické molekuly tRNA (transfer RNA), které rozpoznávají relevantní aminokyseliny v cytoplazmě. Pomocí rRNA a tRNA se sekvence mRNA transformuje do specifického proteinu na konci genové exprese.

Co je to genová regulace?

Genová regulace je proces kontroly genové exprese. Je to životně důležitý proces při kontrole extrémně složitých informací o DNA organismu. Bylo by překvapivé vědět, že téměř 97% sekvencí lidské DNA jsou nekódující sekvence. Jinými slovy, velká většina lidského genomu obsahuje sekvence, které nejsou geny. Předpokládá se, že všechny tyto (alespoň většina z těchto) nekódujících sekvencí fungují v procesu regulace genů. Introny jsou hlavní složkou nekódujících sekvencí, zatímco exony kódují proteiny.

Obrázek 02: Regulace genu

Regulace genu má své hlavní funkce v řízení přesnosti a rychlosti genové exprese obecně a zejména několika dalších funkcí. Regulace genové exprese probíhá hlavně během transkripce, sestřihu RNA, transportu RNA, translace a degradace mRNA. Jiné procesy, jako je indukce exprese enzymů, indukce proteinů tepelného šoku a lac operon (transport a metabolismus laktózy), jsou však dalšími důležitými aspekty regulace genu. Kromě toho by bylo důležité říci, že je to genová regulace, která poskytuje základ pro univerzálnost buněk, které mají být modifikovány buněčnou diferenciací indukcí nebo inhibicí genových expresí..

Jaké jsou podobnosti mezi expresí genů a regulací genů?

• Exprese genu a regulace genů jsou dva důležité procesy probíhající v živých organismech.
• Oba procesy zajišťují produkci správných proteinů.
• Rovněž jsou nezbytné pro předávání správných genetických informací od rodičů potomkům.
• Kromě toho oba procesy probíhají současně.

Jaký je rozdíl mezi expresí genu a regulací genu?

Genová exprese je proces syntézy biologicky fungujících makromolekul z genů, zatímco regulace genů zajišťuje, že se v expresním procesu nic nepovede. To je klíčový rozdíl mezi genovou expresí a regulací genu. Kromě toho je dalším rozdílem mezi genovou expresí a regulací genů to, že k genové expresi dochází prostřednictvím transkripce a translace, zatímco genová regulace nastává prostřednictvím regulace chromatinových domén, transkripce, post-transkripční modifikace, transportu RNA, translace a degradace mRNA.

Níže uvedený infographic ukazuje podrobnější popis rozdílu mezi genovou expresí a regulací genu.

Shrnutí - Gene Expression vs. Gene Regulation

Genová exprese je proces, který převádí genetickou informaci genu na funkční protein nebo RNA, zatímco genová regulace je proces, který řídí expresi genů. Genová exprese je ve skutečnosti hlavním procesem, zatímco regulace genů je nezbytnou kontrolní součástí. Kromě toho je genová exprese podrobena všem souvisejícím procesům genové regulace, jako je načasování, řízení rychlosti, inhibice a indukce. Genová exprese i regulace genů zajišťují produkci správných proteinů ve správném množství. Tím je shrnut rozdíl mezi genovou expresí a regulací genu.

Odkaz:

1. „Genový výraz.“ Nature News, Nature Publishing Group, k dispozici zde.
2. „Regulace exprese genu.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18. března 2019, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Genová expresní eukaryota“ od CKRobinson - vlastní práce (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia
2. „Regulace genové exprese receptorem steroidních hormonů“ Autor: Ali Zifan 03:07, 10. července 2016 (UTC) - vlastní práce; Používané informace z Campbell Biology (10. vydání) Jane B. Reece a Stevena A. Wassermana (CC BY-SA 4.0) prostřednictvím Commons Wikimedia