Geeni vs proteiini
Vaikka geenit ja proteiinit liittyvät läheisesti toisiinsa, niiden toiminnan ja fysiologian välillä on selvä ero. Geeni ja proteiini ovat kaksi hyvin läheisesti sukua olevaa biomateriaalia kehon järjestelmässä. Geenin toiminta ilmentyy proteiinin muodossa. Tämä muodostaa lähimmän yhteyden geenien ja proteiinien välille. Sekä geeni että proteiini ovat elintärkeitä yhdisteitä elämässä ja auttavat rakentamaan genotyypin ja fenotyypin välistä suhdetta genetiikassa. Tämä molekyylisuhde selittyy yhden geenin/yksi polypeptidin hypoteesilla. Francis Crick oli ensimmäinen henkilö, joka kuvaili soluissa tapahtuvaa tiedonkulkua, joka johtaa genotyypin muuttumiseen fenotyypiksi. Yksisuuntainen tietovirta soluissa on seuraava.
DNA (geeni) → RNA → proteiini
DNA:sta RNA:ksi -vaihetta kutsutaan transkriptioksi, kun taas RNA:sta proteiiniksi -vaihetta kutsutaan translaatioksi. Tämän artikkelin pääpaino on geenin ja proteiinin välisessä erossa, mutta myös geenin ja proteiinin toiminta ja fysiologia otetaan huomioon.
Mikä Gene on?
Geeniä pidetään geneettisen tiedon perusyksikkönä. Se sijaitsee kromosomissa tietyssä geneettisessä lokuksessa. Tietyssä lokuksessa oleva geneettinen informaatio transkriptoidaan yleensä yhdeksi RNA-molekyyliksi, joka lopulta koodataan tietylle proteiinille. Näitä geenejä kutsutaan proteiinia koodaaviksi geeneiksi. Kaikkea geeneistä transkriptoitua RNA:ta ei muunneta proteiineiksi. Näitä geenejä kutsutaan ei-koodaaviksi geeneiksi. Geenien tutkimusta kutsutaan genetiikaksi. Eukaryooteissa kromosomiparit on järjestetty homologisiksi pareiksi. Saman geenin eri muodot, jotka sijaitsevat samassa paikassa tai lokuksessa, tunnetaan alleeleina. Eukaryoottigeenit ovat monimutkaisempia kuin prokaryoottigeenit ja sisältävät välissä olevat sekvenssit, joita kutsutaan introneiksi. Muita geeneissä olevia sääteleviä osia kutsutaan eksoneiksi, jotka muodostavat mRNA:n. Ihmisellä pienin proteiinia koodaava geeni koostuu noin 500 nukleotidista ilman introneja ja koodaa histoniproteiinia. Suurin ihmisen proteiinia koodaava geeni sisältää noin 2,5 miljoonaa nukleotidia ja se koodaa dystrofiiniksi kutsuttua proteiinia.
Bakteeri-DNA transkriptoitu mRNA:ksi ja sitten transloitu proteiiniksi
Mikä on proteiini?
Proteiinit ovat monimuotoisimpia biologisia makromolekyylejä, joilla on erilaisia toimintoja, mukaan lukien entsyymikatalyysi, puolustus, kuljetus, tuki, liike, säätely ja varastointi. Proteiinin rakenteen määrää tietty geeni kehossa. Proteiinien toiminnallinen ja rakenteellinen yksikkö on aminohappo. Kuten nimestä käy ilmi, aminohappo koostuu aminoryhmästä (-NH2) ja happamasta karboksyyliryhmästä (-COOH). On olemassa 20 erilaista aminohappoa, jotka on järjestetty eri sekvensseihin peptidisidosten kautta tuottamaan kaikkia kehon proteiineja. Peptidisidoksilla yhdistettyä aminohappoketjua kutsutaan polypeptidiksi.
Proteiinin rakenne tai muoto määrää sen toiminnan. Aminohapposekvenssin määrää proteiinin primäärirakenne. Useiden peptidiryhmien läsnäolo proteiinissa voi johtaa vetysidosten muodostumiseen lähellä olevien aminohappojen välille. Tämä voi muuttaa proteiinin rakennetta ja määrittää sekundaarisen rakenteen. tertiäärinen rakenne; proteiinin lopullinen kolmiulotteinen muoto määräytyy proteiinissa olevien laskosten ja linkkien perusteella. Proteiinin kvaternäärinen rakenne löytyy vain proteiinista, jossa on useita polypeptidejä.
Mitä eroa on geenillä ja proteiinilla?
• Geenien toiminta ilmaistaan proteiinin kautta (geeni määrittää tietyn proteiinin primäärirakenteen kehossa).
• Geeni koostuu DNA:sta, kun taas proteiini koostuu aminohapoista.
• Geenit kantavat genotyypin, kun taas proteiinit ilmentävät fenotyyppejä.
• Geenin päätehtävä on kuljettaa perinnöllisyystietoa, kun taas proteiinin päätoimintoihin kuuluvat entsyymikatalyysi, puolustus, kuljetus, tuki, liike, säätely ja varastointi.
