Skillnad mellan gen och protein

Huvudskillnad - Gene vs Protein

Gen och protein är två funktionellt relaterade enheter som finns i cellen. Generellt är gener delar av DNA. DNA är det genetiska materialet i de flesta organismer. DNA transkriberas till mRNA; mRNA som är översatt till proteiner är kollektivt känd som den centrala dogmen för molekylärbiologi. Därför är gener ansvariga för produktion av proteiner inuti cellen. De huvudskillnad mellan gen och protein är det genen är ansvarig för bestämningen av aminosyrasekvensen hos ett funktionellt protein medan protein tjänar som en strukturell, funktionell och reglerande komponent i cellen.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är ett gen
     - Definition, struktur, roll
2. Vad är ett protein
     - Definition, struktur, roll
3. Vad är likheterna mellan gen och protein
     - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan gen och protein
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Aminosyror, kodningssekvens, gen, genuttryck, protein, reglerande sekvens

Vad är ett gen

En gen refererar till en region (locus) av en kromosom som kodar för ett specifikt protein. En gen identifieras som molekylenhet av ärftlighet. Det moderna begreppet genen härrörde från studierna om arv av egenskaper hos Gregor Mendel på 1860-talet. Typiskt består humant genom av ca 20 000 gener.

Strukturen hos en gen består av två segment: kodande sekvens och regulatorisk sekvens. Kodande sekvens består av exoner och introner i eukaryota gener. Prokaryoter saknar introner som avbryter den kodande sekvensen för ett visst protein. Följaktligen är prokaryota gener kortare än eukaryota gener. I eukaryoter avlägsnas introner vid konsekvent splitsning av exoner under proteinsyntesen. Således kan flera proteiner framställas genom alternativ splicing av den kodande sekvensen av en enda gen i eukaryoter. Den genomsökande sekvensen flankeras av otranslaterade regioner (5 'UTR och 3' UTR). De regulatorisk sekvens av en gen består av en promotorregion, förstärkare och inhibitorer. I prokaryoter bildar en grupp funktionsrelaterade gener en operon. En operon har flera proteinkodande sekvenser, vilka transkriberas tillsammans. Vissa virus utgörs helt av RNA genom. Produktionen av aminosyrasekvensen hos ett funktionellt protein är känt som genuttryck. Genuttryck kan regleras på antingen transkriptionsnivå eller translationsnivå. Deras gener kallas RNA-gener. Strukturen hos en eukaryot gen och genuttryck visas i Figur 1.

Figur 1: Eukaryotisk genuttryck

Organismer ärver en komplett uppsättning gener från sina föräldrar under reproduktion. Mutationer av en viss gen ger upphov till varianter av samma gen som är kända som alleler. Alleler ger variationer av egenskapen hos genen inuti en population. Alleler är antingen dominanta eller recessiva alleler. De flesta alleler genomgår Mendelian arv.

Vad är ett protein

Ett protein är en stor kvävehaltig organisk förening, som består av en eller två aminosyrakedjor. Följaktligen är byggstenarna i ett protein aminosyror. Ett protein består av en alternativ sammansättning av universella aminosyror. Peptidbindningar bildas mellan aminogrupper och karboxylsyragrupper i intilliggande aminosyror, som bildar en sekvens av aminosyror. Därför kallas proteiner polypeptider. Det betyder att protein är en polymer. Typiskt består en polypeptid av 50-2000 aminosyror. Primärproteinstrukturen visas i figur 2.

Figur 2: Primärproteinstruktur

Proteinsyntes förekommer som ett resultat av genexpression. Transkription och översättning är de två stegen av proteinsyntes. Studien av strukturen och funktionen hos dessa proteiner kallas proteomics. Proteiner är emellertid en mycket komplex och dynamisk typ av molekyler. Ett typiskt protein består av fyra strukturella nivåer: primär, sekundär, tertiär och kvaternär. Olika kombinationer av aminosyror ger olika egenskaper till proteiner. Människor har 20 000 till 25 000 proteinkodande gener. Cirka 2 miljoner olika proteintyper kan syntetiseras från dem. Emellertid innehåller människokroppen cirka 50 000 proteiner. Resten av proteinerna konsumeras genom kosten. De fyra strukturella nivåerna av ett typiskt protein visas i figur 3.

Figur 3: Strukturella nivåer av ett protein

De två formerna av ett protein i maten är kompletta proteiner och ofullständiga proteiner. Ett komplett protein består av alla de tjugo essentiella aminosyrorna, medan endast ett ofullständigt protein har några av dem. Dessa proteiner är uppdelade i aminosyror under matsmältning, och aminosyror transporteras till cellerna via blod. Proteiner är en strukturell komponent i en cell. De reglerar också kroppens funktioner genom att verka som hormoner och enzymer. De tjänar också som transporterande molekyler. Hemoglobin är till exempel proteinet som transporterar syre genom kroppen. Proteiner producerar också immunsystemets molekyler.

Likheter mellan gen och protein

• Gen och protein är två enheter som finns i cellen.
• Både gen och protein är funktionellt relaterade.
• Både gen och protein är viktiga för cellens funktion.

Skillnad mellan gen och protein

Definition

Gen: En gen är en region (locus) av en kromosom som kodar för ett specifikt protein.

Protein: Ett protein är en stor kvävehaltig organisk förening, som består av en eller två aminosyrakedjor.

Betydelse

Gen: En gen är en bit av DNA eller RNA.

Protein: Ett protein är en polypeptid.

Komposition

Gen: En gen består av DNA-nukleotider eller RNA-nukleotider.

Protein: Ett protein består av aminosyror.

Ansvarig för

Gen: Gen är ansvarig för bestämningen av genotypen.

Protein: Protein är ansvarig för bestämningen av fenotypen.

Fungera

Gen: En gen är ansvarig för produktionen av ett funktionellt protein.

Protein: Ett protein tjänar som en strukturell, funktionell och reglerande komponent i cellen.

Slutsats

Gen och protein är två enheter som finns i cellen. En gen är en bit DNA som består av nukleotider. Gener kodas för funktionella proteiner. Proteiner tjänar som en strukturell, funktionell och reglerande komponent i cellen. Proteiner består av aminosyror. Huvudskillnaden mellan gen och protein är varje enskild persons roll i cellen.

Referens:

1. "Vad är en gen? - Genetics Home Reference. "U.S. National Library of Medicine, National Institute of Health, tillgänglig här.
2. "Vad är proteiner och vad gör de? - Genetics Home Reference. "U.S. National Library of Medicine, National Institute of Health, tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Gene struktur eukaryote 2 annoterade" Av Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryotisk och prokaryotisk genstruktur". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10,15347 / WJM / 2017,002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Protein Primär struktur" av National Human Genome Research Institute - (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Proteinstruktur" Av NHGRI - Rättsakt: National Human Genome Research Institute (Public Domain) via Wikimedia Commons