Geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni erinevus

võtme erinevus geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni vahel on see geeniekspressioon on protsess, mis tekitab funktsionaalse valgu või RNA geenis peidetud geneetilisest informatsioonist, samas kui geeniregulatsioon on protsess, mis indutseerib või surub alla geeni ekspressiooni.

Geen on kromosoomis asuv DNA spetsiifiline fragment. See koosneb intronitest, mis on mittekodeerivad järjestused, ja eksonitest, mis on kodeerivad järjestused. Geenid ekspresseeritakse valkude saamiseks kahe peamise etapi kaudu. Nukleotiidide konkreetne järjekord määrab saadud valgu. Seetõttu on geenide ekspresseerimine ja reguleerimine väga oluline, et vältida tarbetute valkude tootmist, mis võivad põhjustada mitmesuguseid probleeme, sealhulgas geneetilisi häireid, sündroome jne. Seega on geeniekspressioon ja geeniregulatsioon elusorganismides toimuvad kaks äärmiselt olulist protsessi. Kumbki neist protsessidest ei toimu eraldi; mõlemad protsessid toimuvad samaaegselt.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on geeniekspressioon
3. Mis on geeniregulatsioon?
4. Geeni ekspressiooni ja geeniregulatsiooni sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - geeniekspressioon vs geeniregulatsioon tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on geeniekspressioon?

Geeniekspressioon on geenis peidetud geneetilise teabe valguks muundamise protsess. Bioloogiliselt olulisi molekule moodustab protsess, mis on tavaliselt makromolekulid, eriti valgud. Kuid RNA on ka geeniekspressiooni produkt. Tegelikult ei saa olla ühtegi eluvormi, kui geeniekspressioon ei toimu. Geeniekspressioonil on kaks peamist etappi. Need on transkriptsioon ja tõlge. Nende kahe protsessi vahel toimub ka RNA töötlemine. Lisaks geeniekspressioonile toimuvad ka mitmed muud protsessid, näiteks valgu modifitseerimine ja kodeerimata RNA küpsemine jne..

Joonis 01: geeniekspressioon

Transkriptsioon on geeniekspressiooni esimene samm; see tekitab geeni kodeerivas järjestuses sisalduvast geneetilisest informatsioonist mRNA järjestuse. Seejärel töödeldakse toodetud mRNA järjestus mittekodeerivate järjestuste eemaldamiseks. Pärast mRNA molekuli töötlemist väljub see tuumast ja jõuab tsütoplasmas ribosoomideni. Teise sammu translatsioon algab ribosoomidest. On olemas spetsiifilised tRNA (ülekande RNA) molekulid, mis tunnevad tsütoplasmas ära vastavad aminohapped. RRNA ja tRNA abil muundub mRNA järjestus geeni ekspressiooni lõpus spetsiifiliseks valguks.

Mis on geeniregulatsioon??

Geeniregulatsioon on geeniekspressiooni kontrollimise protsess. See on oluline protsess organismi äärmiselt keeruka DNA-teabe kontrollimiseks. Oleks üllatav teada, et peaaegu 97% inimese DNA järjestustest on mittekodeerivad järjestused. Teisisõnu, suur osa inimese genoomist koosneb järjestustest, mis pole geenid. Arvatakse, et kõik need (vähemalt enamus neist) mittekodeerivad järjestused toimivad geeniregulatsiooni protsessis. Intronid on mittekodeerivate järjestuste peamine komponent, samas kui eksonid kodeerivad valke.

Joonis 02: Geeniregulatsioon

Geeniregulatsiooni põhifunktsioonid on geeni ekspressiooni täpsuse ja kiiruse kontrollimine üldiselt ja eriti veel mõned muud funktsioonid. Geeni ekspressiooni reguleerimine toimub peamiselt transkriptsiooni, RNA splaissingu, RNA transportimise, translatsiooni ja mRNA lagunemise ajal. Geeniregulatsiooni olulised aspektid on aga ka muud protsessid, näiteks ensüümiekspressioonide esilekutsumine, kuumašokivalkude esilekutsumine ja lac-operon (laktoosi transport ja metabolism). Lisaks oleks oluline öelda, et just geeniregulatsioon loob aluse rakkude mitmekülgsuse muutmiseks raku diferentseerimise kaudu geeniekspressioonide esilekutsumise või pärssimise kaudu.

Millised on sarnasused geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni vahel?

• Geeniekspressioon ja geeniregulatsioon on elusorganismides toimuvad kaks olulist protsessi.
• Mõlemad protsessid tagavad õigete valkude tootmise.
• Samuti on need ülitähtsad vanematelt järeltulijatele õige geneetilise teabe edastamiseks.
• Lisaks toimuvad mõlemad protsessid samal ajal.

Mis vahe on geeniekspressioonil ja geeniregulatsioonil??

Geeniekspressioon on geenidest bioloogiliselt toimivate makromolekulide sünteesimise protsess, samal ajal kui geeniregulatsioon tagab, et ekspressiooniprotsessis ei juhtu midagi valesti. Niisiis, see on peamine erinevus geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni vahel. Veel üks erinevus geeni ekspressiooni ja geeni regulatsiooni vahel on see, et geeni ekspressioon toimub transkriptsiooni ja translatsiooni kaudu, samas kui geeni regulatsioon toimub kromatiini domeenide reguleerimise, transkriptsiooni, transkriptsioonijärgse modifikatsiooni, RNA transpordi, translatsiooni ja mRNA lagunemise kaudu.

Allpool infograafik kirjeldab täpsemalt geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni erinevust.

Kokkuvõte - geeniekspressioon vs geeniregulatsioon

Geeniekspressioon on protsess, mis muundab geeni geneetilise teabe funktsionaalseks valguks või RNA-ks, samas kui geeniregulatsioon on protsess, mis kontrollib geenide ekspressiooni. Tegelikult on geeniekspressioon peamine protsess, samas kui geeni reguleerimine on oluline kontrolliv osa. Lisaks allutatakse geeniekspressioon kõikidele geeniregulatsiooni seotud protsessidele, nagu ajastamine, kiiruse reguleerimine, pärssimine ja indutseerimine. Nii geeniekspressioon kui ka geeniregulatsioon tagavad õigete valkude tootmise õiges koguses. Seega võtab see kokku erinevuse geeniekspressiooni ja geeniregulatsiooni vahel.

Viide:

1. “Geeni ekspressioon”. Loodusuudised, looduskirjastusgrupp, saadaval siin.
2. “Geeni ekspressiooni reguleerimine”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 18. märts 2019, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. „Geeniekspressiooni eukarüoot” - autor CKRobinson - Oma töö (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “Steroidhormooni retseptori abil geeniekspressiooni reguleerimine”, autor Ali Zifan 03:07, 10. juuli 2016 (UTC) - oma töö; Jane B. Reece ja Steven A. Wassermani (CC BY-SA 4.0) kasutatud teave Campbell Biology (10. väljaanne) kaudu Commons Wikimedia