Põhiline erinevus geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni vahel on see, et geeniekspressioon on protsess, mis toodab geenis peidetud geneetilisest informatsioonist funktsionaalse valgu või RNA-d, samas kui geeniregulatsioon on protsess, mis indutseerib või surub alla geeni ekspressiooni. geen.
A geen on spetsiifiline DNA fragment, mis asub kromosoomis. See koosneb intronitest, mis on mittekodeerivad järjestused, ja eksonitest, mis on kodeerivad järjestused. Geenid ekspresseeruvad valkude tootmiseks kahe peamise etapi kaudu. Nukleotiidide konkreetne järjestus määrab saadud valgu. Seetõttu on tõesti oluline geenide ekspresseerimine ja reguleerimine, et vältida tarbetute valkude tootmist, mis võivad põhjustada mitmesuguseid probleeme, sealhulgas geneetilisi häireid, sündroome jne. Seega on geeniekspressioon ja geeniregulatsioon kaks elusorganismides toimuvat äärmiselt olulist protsessi. Kuid kumbki neist protsessidest ei toimu eraldi; mõlemad protsessid toimuvad samaaegselt.
Mis on geeniekspressioon?
Geeniekspressioon on geenis peituva geneetilise informatsiooni valguks muutmise protsess. See on protsess, mis muudab bioloogiliselt olulised molekulid ja need on tavaliselt makromolekulid, eriti valgud. Kuid RNA on ka geeniekspressiooni produkt. Tegelikult ei saa olla eluvormi ilma geeniekspressioonita. Geeniekspressioonil on kaks peamist etappi. Need on transkriptsioon ja tõlkimine. Nende kahe protsessi vahel toimub ka RNA töötlemine. Lisaks sellele toimuvad geeniekspressiooni ajal ka mitmed muud protsessid, nagu translatsioonijärgne valgu modifitseerimine ja mittekodeeriva RNA küpsemine jne.
Joonis 01: geeniekspressioon
Transkriptsioon on geeniekspressiooni esimene samm; see toodab geeni kodeerivas järjestuses olevast geneetilisest informatsioonist mRNA järjestuse. Seejärel töödeldakse toodetud mRNA järjestust mittekodeerivate järjestuste eemaldamiseks. Pärast mRNA molekuli töötlemist lahkub see tuumast ja jõuab tsütoplasmas ribosoomideni. Teise etapi translatsioon algab ribosoomidest. Seal on spetsiifilised tRNA (transfer RNA) molekulid, mis tunnevad ära tsütoplasmas olevad asjakohased aminohapped. rRNA ja tRNA abil muundub mRNA järjestus geeniekspressiooni lõpus spetsiifiliseks valguks.
Mis on geeniregulatsioon?
Geeniregulatsioon on geeniekspressiooni kontrollimise protsess. See on ülitähtis protsess organismi ülikeerulise DNA informatsiooni kontrollimisel. Oleks üllatav teada, et peaaegu 97% inimese DNA järjestustest on mittekodeerivad järjestused. Teisisõnu koosneb suurem osa inimese genoomist järjestusi, mis ei ole geenid. Arvatakse, et kõik need (vähem alt enamik neist) mittekodeerivad järjestused toimivad geeniregulatsiooni protsessis. Intronid on mittekodeerivate järjestuste põhikomponent, samas kui eksonid kodeerivad valke.
Joonis 02: Geeniregulatsioon
Geeniregulatsiooni põhifunktsioonid on geeniekspressiooni täpsuse ja kiiruse kontrollimine üldiselt ning mõned muud funktsioonid. Geeniekspressiooni reguleerimine toimub peamiselt transkriptsiooni, RNA splaissimise, RNA transpordi, translatsiooni ja mRNA degradatsiooni ajal. Kuid muud protsessid, nagu ensüümi ekspressioonide esilekutsumine, kuumašoki valkude ja lac-operoni (laktoosi transportimine ja metabolism) esilekutsumine, on geeniregulatsiooni teised olulised aspektid. Lisaks oleks oluline märkida, et geeniregulatsioon on see, mis loob aluse rakkude mitmekülgsusele, mida muudetakse rakkude diferentseerumise kaudu geeniekspressioonide indutseerimise või inhibeerimise kaudu.
Millised on geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni sarnasused?
- Geeniekspressioon ja geeniregulatsioon on kaks olulist elusorganismides toimuvat protsessi.
- Mõlemad protsessid tagavad õigete valkude tootmise.
- Samuti on need elutähtsad õige geneetilise teabe edastamiseks vanematelt järglastele.
- Lisaks toimuvad mõlemad protsessid samal ajal.
Mis vahe on geeniekspressioonil ja geeniregulatsioonil?
Geeniekspressioon on bioloogiliselt toimivate makromolekulide sünteesimine geenidest, samas kui geeniregulatsioon tagab, et ekspressiooniprotsessis ei läheks midagi valesti. Niisiis, see on peamine erinevus geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni vahel. Veelgi enam, geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni erinevus seisneb selles, et geeniekspressioon toimub transkriptsiooni ja translatsiooni kaudu, samas kui geeniregulatsioon toimub kromatiini domeenide reguleerimise, transkriptsiooni, transkriptsioonijärgse modifikatsiooni, RNA transpordi, translatsiooni ja mRNA degradatsiooni kaudu.
Allpool infograafikat kuvatakse rohkem kirjeldust geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni erinevuste kohta.
Kokkuvõte – geeniekspressioon vs geeniregulatsioon
Geeniekspressioon on protsess, mis muudab geeni geneetilise teabe funktsionaalseks valguks või RNA-ks, samas kui geeniregulatsioon on protsess, mis kontrollib geenide ekspressiooni. Tegelikult on geeniekspressioon peamine protsess, samas kui geeniregulatsioon on oluline kontrolliv osa. Lisaks allutatakse geeniekspressioonile kõik geeniregulatsiooniga seotud protsessid, nagu ajastus, kiiruse reguleerimine, inhibeerimine ja indutseerimine. Nii geeniekspressioon kui ka geeniregulatsioon tagavad õigete valkude tootmise õigetes kogustes. Seega võtab see kokku erinevuse geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni vahel.
