ההבדל העיקרי - ג'ין מול חלבון

גן וחלבון הם שתי ישויות הקשורות מבחינה תפקודית הנמצאות בתא. באופן כללי, גנים הם חלקים של DNA. DNA הוא החומר הגנטי של רוב האורגניזמים. ה- DNA מועתק ל- mRNA; mRNA המתורגם לחלבונים ידוע ביחד בשם הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית. מכאן שהגנים אחראים לייצור חלבונים בתוך התא. ה ההבדל העיקרי בין הגן לחלבון זה הגן אחראי לקביעת רצף חומצות האמינו של חלבון פונקציונלי ואילו החלבון משמש כמרכיב מבני, תפקודי ורגולטורי של התא.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהו ג'ין - הגדרה, מבנה, תפקיד 2. מהו חלבון - הגדרה, מבנה, תפקיד 3. מה הדמיון בין גנים לחלבון - מתווה של תכונות נפוצות 4. מה ההבדל בין ג'ין לחלבון - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: חומצות אמינו, רצף קידוד, גן, ביטוי גנים, חלבון, רצף רגולטורי

מהו ג'ין

גן מתייחס לאזור (לוקוס) של כרומוזום המקודד לחלבון ספציפי. הגן מזוהה כיחידה המולקולרית של התורשה. הרעיון המודרני של הגן מקורו במחקרים על ירושת המאפיינים של גרגור מנדל בשנות ה -60 של המאה ה -19. בדרך כלל, הגנום האנושי מורכב מכ- 20, 000 גנים.

מבנה הגן מורכב משני מקטעים: רצף קידוד ורצף רגולטורי. רצף קידוד מורכב מאקסונים ואינטרונים בגנים אוקריוטים. לפרוקריוטים אין אינטרונים המפריעים לרצף הקידוד של חלבון מסוים. מכאן שגנים פרוקריוטיים קצרים יותר מגנים אוקריוטיים. באיקריוטים, אינטרונים מוסרים בעת שחבור אקסונים כתוצאה מכך במהלך סינתזת החלבון. לפיכך, ניתן לייצר חלבונים מרובים על ידי שחבור חלופי של רצף הקידוד של גן יחיד באיקריוטים. רצף הקידוד של הגן מוקף באזורים לא מתורגמים (5 'UTR ו- 3' UTR). ה רצף רגולטורי של גן מורכב מאזור מקדם, משפרים ומעכבים. בפרוקריוטים, קבוצת גנים הקשורים לתפקוד יוצרת אופרון. לאופרון יש רצפים מרובים לקידוד חלבונים, המתומללים יחד. חלק מהוירוסים מורכבים לחלוטין מגנום RNA. ייצור רצף חומצות האמינו של חלבון פונקציונאלי ידוע בשם ביטוי גנים. ניתן להסדיר את ביטוי הגנים ברמת התעתיק או ברמת התרגום. הגנים שלהם נקראים גנים RNA. מבנה הגן האוקריוטי וביטוי הגן מוצגים באיור 1.

איור 1: ביטוי גנים אוקריוטיים

אורגניזמים יורשים קבוצה שלמה של גנים מהוריהם במהלך הרבייה. מוטציות של גן מסוים מעוררות גרסאות של אותו הגן המכונה אללים. אללים מייצרים וריאציות של תכונת הגן בתוך אוכלוסייה. אללים הם אללים דומיננטיים או רצסיביים. רוב האללים עוברים ירושה מנדלית.

מהו חלבון

חלבון הוא תרכובת אורגנית חנקנית גדולה, המורכבת מרשת חומצה אמינית אחת או שתיים. מכאן שאבני הבניין של חלבון הן חומצות אמינו. חלבון מורכב ממכלול חלופי של חומצות אמינו אוניברסאליות. קשרי פפטיד נוצרים בין קבוצות אמינו וקבוצות חומצות קרבוקסיל של חומצות אמינו סמוכות, ויוצרות רצף של חומצות אמינו. לכן, חלבונים נקראים פוליפפטידים. המשמעות היא שחלבון הוא פולימר. בדרך כלל, פוליפפטיד מורכב מ 50 - 2000 חומצות אמינו. מבנה החלבון העיקרי מוצג באיור 2.

איור 2: מבנה החלבון העיקרי

סינתזת החלבון מתרחשת כתוצאה מ ביטוי גנים. תעתיק ותרגום הם שני השלבים של סינתזת החלבון. חקר המבנה והתפקוד של חלבונים אלה נקרא פרוטאומיקה. עם זאת, חלבונים הם סוג מורכב ודינאמי ביותר של מולקולות. חלבון טיפוסי מורכב מארבע רמות מבניות: ראשוניות, משניות, שלישוניות ורבעוניות. שילובים שונים של חומצות אמינו נותנים תכונות שונות לחלבונים. לבני אדם יש 20, 000 עד 25, 000 גנים המקודדים חלבון. ניתן לסנתז מהם כ -2 מיליון סוגי חלבון שונים. עם זאת, גוף האדם מכיל כ -50,000 חלבונים. שאר החלבונים נצרכים דרך הדיאטה. ארבע הרמות המבניות של חלבון טיפוסי מוצגות באיור 3.

איור 3: רמות מבניות של חלבון

שתי צורות החלבון במזון הן חלבונים מלאים וחלבונים לא שלמים. חלבון שלם מורכב מכל עשרים חומצות האמינו החיוניות בעוד שחלבון לא שלם מכיל רק חלקן. חלבונים אלה מתפרקים לחומצות אמינו במהלך העיכול, וחומצות אמינו מועברות לתאים דרך הדם. חלבונים הם מרכיב מבני של תא. הם גם מסדירים את תפקודי הגוף על ידי התנהגות הורמונים ואנזימים. הם משמשים גם כמובילים מולקולות. לדוגמה, המוגלובין הוא החלבון המוביל חמצן לכל הגוף. חלבונים מייצרים גם מולקולות של המערכת החיסונית.

קווי דמיון בין גנים לחלבון

ההבדל בין ג'ין לחלבון

הַגדָרָה

גֵן: גן הוא אזור (לוקוס) של כרומוזום המקודד לחלבון ספציפי.

חֶלְבּוֹן: חלבון הוא תרכובת אורגנית חנקנית גדולה, המורכבת מרשת חומצה אמינית אחת או שתיים.

מַשְׁמָעוּת

גֵן: גן הוא פיסת DNA או RNA.

חֶלְבּוֹן: חלבון הוא פוליפפטיד.

הרכב

גֵן: גן מורכב מנוקלאוטידים DNA או נוקלאוטידים RNA.

חֶלְבּוֹן: חלבון מורכב מחומצות אמינו.

אחראי ל

גֵן: ג'ין אחראי לקביעת הגנוטיפ.

חֶלְבּוֹן: החלבון אחראי לקביעת הפנוטיפ.

פוּנקצִיָה

גֵן: הגן אחראי לייצור חלבון תפקודי.

חֶלְבּוֹן: חלבון משמש כמרכיב מבני, תפקודי ורגולטורי של התא.

סיכום

גנים וחלבון הם שני ישויות הנמצאות בתוך התא. גן הוא פיסת DNA המורכבת מנוקלאוטידים. גנים מקודדים לחלבונים פונקציונליים. החלבונים משמשים מרכיב מבני, תפקודי ורגולטורי של התא. חלבונים מורכבים מחומצות אמינו. ההבדל העיקרי בין גן לחלבון הוא תפקידה של כל ישות בתוך התא.

התייחסות:

1. “מהו גן? - הגנטיקה הפניה הביתה. ” הספרייה הלאומית לרפואה של ארה"ב, המכונים הלאומיים לבריאות, זמינה כאן. 2. “מה הם חלבונים ומה הם עושים? - הגנטיקה הפניה הביתה. ” הספרייה הלאומית לרפואה של ארה"ב, המכונים הלאומיים לבריאות, זמינה כאן.

באדיבות התמונה:

1. "מבנה גני מאוקריוט 2 מבואר" מאת תומס שאפי - שאפי T, לואו ר (2017). "מבנה הגן האוקריוטי והפרוקריוטי". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10.15347/wjm/2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) באמצעות Commons Wikimedia 2. "מבנה חלבון ראשוני" מאת המכון הלאומי לחקר הגנום האנושי -(תחום ציבורי) באמצעות Commons Wikimedia 3. "מבנה החלבונים" מאת NHGRI -באדיבות: המכון הלאומי לחקר הגנום האנושי (דומיין ציבורי) באמצעות Commons Wikimedia