Verschil tussen gen en proteïne

Belangrijkste verschil - Gen vs proteïne

Gen en eiwit zijn twee functioneel gerelateerde entiteiten die in de cel worden gevonden. Over het algemeen zijn genen stukjes DNA. DNA is het genetische materiaal van de meeste organismen. DNA wordt getranscribeerd in mRNA; mRNA dat is getranslateerd in eiwitten staat collectief bekend als het centrale dogma van de moleculaire biologie. Vandaar dat genen verantwoordelijk zijn voor de productie van eiwitten in de cel. De grootste verschil tussen gen en eiwit is dat gen is verantwoordelijk voor de bepaling van de aminozuursequentie van een functioneel eiwit, terwijl eiwit dient als een structurele, functionele en regulerende component van de cel.

Key Areas Covered

1. Wat is een gen
     - Definitie, structuur, rol
2. Wat is een proteïne
     - Definitie, structuur, rol
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen gen en proteïne
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen gen en proteïne
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: aminozuren, coderende sequentie, gen, genexpressie, proteïne, regulatoire sequentie

Wat is een gen

Een gen verwijst naar een regio (locus) van een chromosoom dat codeert voor een specifiek eiwit. Een gen wordt geïdentificeerd als de moleculaire eenheid van erfelijkheid. Het moderne concept van het gen is ontstaan ​​uit de onderzoeken naar de erfelijkheid van kenmerken door Gregor Mendel in 1860s. Typisch bestaat het menselijk genoom uit ongeveer 20.000 genen.

De structuur van een gen bestaat uit twee segmenten: coderende sequentie en regulatorische sequentie. Coderingsreeks bestaat uit exons en introns in eukaryotische genen. Prokaryoten hebben geen introns die de coderende sequentie van een bepaald eiwit onderbreken. Daarom zijn prokaryotische genen korter dan eukaryotische genen. Bij eukaryoten worden introns verwijderd bij de daaropvolgende splitsing van exons tijdens de eiwitsynthese. Aldus kunnen meerdere eiwitten worden geproduceerd door alternatieve splitsing van de coderende sequentie van een enkel gen in eukaryoten. De coderende sequentie van een gen wordt geflankeerd door niet-getranslateerde gebieden (5 'UTR en 3' UTR). De regelsequentie van een gen bestaat uit een promotergebied, versterkers en remmers. In prokaryoten vormt een groep van functioneel gerelateerde genen een operon. Een operon heeft meerdere eiwitcoderende sequenties, die samen getranscribeerd worden. Sommige virussen zijn volledig samengesteld uit RNA-genomen. De productie van de aminozuursequentie van een functioneel eiwit is bekend als genexpressie. Genexpressie kan op transcriptieniveau of op translationeel niveau worden gereguleerd. Hun genen worden RNA-genen genoemd. De structuur van een eukaryoot gen en genexpressie wordt getoond in Figuur 1.

Figuur 1: Eukaryote genexpressie

Organismen nemen tijdens de reproductie een volledige set genen van hun ouders over. Mutaties van een bepaald gen leiden tot varianten van hetzelfde gen dat bekend staat als allelen. Allelen produceren variaties van het kenmerk van het gen in een populatie. Allelen zijn ofwel dominante of recessieve allelen. De meeste allelen ondergaan een Mendeliaanse overerving.

Wat is een proteïne

Een eiwit is een grote stikstofhoudende organische verbinding, samengesteld uit een of twee aminozuurketens. Vandaar dat de bouwstenen van een eiwit aminozuren zijn. Een eiwit bestaat uit een alternatief samenstel van universele aminozuren. Peptide-bindingen worden gevormd tussen aminogroepen en carboxylzuurgroepen van aangrenzende aminozuren, waarbij een sequentie van aminozuren wordt gevormd. Daarom worden eiwitten polypeptiden genoemd. Dit betekent dat eiwit een polymeer is. Gewoonlijk bestaat een polypeptide uit 50 - 2000 aminozuren. De primaire eiwitstructuur wordt getoond in figuur 2.

Figuur 2: Primaire proteïnestructuur

Eiwitsynthese treedt op als gevolg van genexpressie. Transcriptie en translatie zijn de twee stappen van eiwitsynthese. De studie van de structuur en functie van deze eiwitten wordt proteomics genoemd. Eiwitten zijn echter een zeer complex en dynamisch type moleculen. Een typisch eiwit bestaat uit vier structurele niveaus: primair, secundair, tertiair en quaternair. Verschillende combinaties van aminozuren geven verschillende eigenschappen aan eiwitten. Mensen hebben 20.000 tot 25.000 eiwitcoderende genen. Ongeveer 2 miljoen verschillende soorten eiwitten kunnen daaruit worden gesynthetiseerd. Het menselijk lichaam bevat echter ongeveer 50.000 eiwitten. De rest van de eiwitten worden geconsumeerd via het dieet. De vier structurele niveaus van een typisch eiwit worden getoond in figuur 3.

Figuur 3: Structurele niveaus van een proteïne

De twee vormen van een eiwit in het voedsel zijn complete eiwitten en onvolledige eiwitten. Een compleet eiwit bestaat uit alle twintig essentiële aminozuren, terwijl een incompleet eiwit er maar een paar heeft. Deze eiwitten worden afgebroken tot aminozuren tijdens de spijsvertering en aminozuren worden via bloed naar de cellen getransporteerd. Eiwitten zijn een structureel onderdeel van een cel. Ze reguleren ook de functies van het lichaam door op te treden als hormonen en enzymen. Ze dienen ook als transporterende moleculen. Hemoglobine is bijvoorbeeld het eiwit dat zuurstof door het lichaam transporteert. Eiwitten produceren ook moleculen van het immuunsysteem.

Overeenkomsten tussen gen en proteïne

• Gen en eiwit zijn twee entiteiten die in de cel worden gevonden.
• Zowel het gen als het eiwit zijn functioneel gerelateerd.
• Zowel het gen als het eiwit zijn belangrijk voor de functie van de cel.

Verschil tussen gen en proteïne

Definitie

Gen: Een gen is een regio (locus) van een chromosoom dat codeert voor een specifiek eiwit.

Eiwit: Een eiwit is een grote stikstofhoudende organische verbinding, samengesteld uit een of twee aminozuurketens.

Betekenis

Gen: Een gen is een stukje DNA of RNA.

Eiwit: Een eiwit is een polypeptide.

Samenstelling

Gen: Een gen bestaat uit DNA-nucleotiden of RNA-nucleotiden.

Eiwit: Een eiwit bestaat uit aminozuren.

Verantwoordelijk voor

Gen: Het gen is verantwoordelijk voor de bepaling van het genotype.

Eiwit: Eiwit is verantwoordelijk voor de bepaling van het fenotype.

Functie

Gen: Een gen is verantwoordelijk voor de productie van een functioneel eiwit.

Eiwit: Een eiwit dient als een structurele, functionele en regulerende component van de cel.

Conclusie

Gen en eiwit zijn twee entiteiten die in de cel worden gevonden. Een gen is een stukje DNA dat bestaat uit nucleotiden. Genen worden gecodeerd voor functionele eiwitten. Eiwitten dienen als een structurele, functionele en regulerende component van de cel. Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren. Het belangrijkste verschil tussen gen en eiwit is de rol van elke entiteit in de cel.

Referentie:

1. "Wat is een gen? - Genetica Home Reference. "Amerikaanse National Library of Medicine, National Institutes of Health, hier beschikbaar.
2. "Wat zijn eiwitten en wat doen ze? - Genetica Home Reference. "Amerikaanse National Library of Medicine, National Institutes of Health, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Genstructuur eukaryote 2 geannoteerd" door Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryotische en prokaryotische genstructuur". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10,15347 / WJM / 2017,002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Eiwit primaire structuur" door National Human Genome Research Institute - (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Proteïne-structuur" door NHGRI - Hoffelijkheid: National Human Genome Research Institute (Public Domain) via Commons Wikimedia