Geni proti beljakovinam
Čeprav sta gen in beljakovina tesno povezana, obstajajo določene razlike med njunim delovanjem in fiziologijo. Gen in beljakovina sta dva zelo tesno povezana biomateriala v telesnem sistemu. Funkcija gena se izraža v obliki beljakovin. To je najtesnejša povezava med geni in beljakovinami. Tako gen kot beljakovina sta vitalni spojini v življenju in pomagata graditi razmerje med genotipom in fenotipom v genetiki. To molekularno razmerje je razloženo s hipotezo en gen/en polipeptid. Francis Crick je bil prvi, ki je opisal pretok informacij v celicah, ki vodi do pretvorbe genotipa v fenotip. Enosmerni pretok informacij v celicah je naslednji.
DNA (gen) → RNA → protein
Korak iz DNA v RNA je znan kot transkripcija, medtem ko se RNA v protein imenuje translacija. Glavni poudarek tega članka je na razliki med genom in beljakovino, medtem ko bosta obravnavani tudi funkcija in fiziologija gena in beljakovine.
Kaj je Gene?
Gen velja za osnovno enoto genetske informacije. Nahaja se na kromosomu na določenem genetskem lokusu. Genetske informacije, ki se nahajajo v določenem lokusu, se običajno prepišejo v eno samo molekulo RNA, ki je na koncu kodirana za določen protein. Ti geni se imenujejo geni, ki kodirajo beljakovine. Vse RNK, prepisane iz genov, se ne prevedejo v beljakovine. Ti geni se imenujejo nekodirajoči geni. Preučevanje genov se imenuje genetika. Pri evkariontih so kromosomski pari urejeni kot homologni pari. Različne oblike istega gena, ki se nahajajo na istem položaju ali lokusu, so znane kot aleli. Evkariontski geni so bolj zapleteni kot prokariontski geni in vsebujejo vmesna zaporedja, imenovana introni. Drugi regulatorni deli, ki jih najdemo v genih, se imenujejo eksoni, ki sestavljajo mRNA. Pri človeku je najmanjši gen, ki kodira beljakovine, sestavljen iz približno 500 nukleotidov brez intronov in kodira histonski protein. Največji gen za kodiranje beljakovin pri človeku vsebuje približno 2,5 milijona nukleotidov in kodira beljakovino, imenovano distrofin.
Bakterijska DNK, prepisana v mRNA in nato prevedena v beljakovino
Kaj so beljakovine?
Proteini so najrazličnejše biološke makromolekule z različnimi funkcijami, vključno z encimsko katalizo, obrambo, transportom, podporo, gibanjem, regulacijo in shranjevanjem. Strukturo beljakovin določa določen gen v telesu. Funkcionalna in strukturna enota beljakovin je aminokislina. Kot pove že ime, je aminokislina sestavljena iz amino skupine (-NH2) in kisle karboksilne skupine (-COOH). Obstaja 20 različnih aminokislin, razporejenih v različnih zaporedjih preko peptidnih vezi, za proizvodnjo vseh beljakovin v telesu. Veriga aminokislin, povezanih s peptidnimi vezmi, se imenuje polipeptid.
Struktura ali oblika beljakovine določa njeno funkcijo. Zaporedje aminokislin je določeno s primarno strukturo proteina. Prisotnost več peptidnih skupin v beljakovini lahko povzroči nastanek vodikovih vezi med bližnjimi aminokislinami. To lahko spremeni strukturo in določi sekundarno strukturo proteina. Terciarna struktura; Končna 3-D oblika proteina je določena z gubami in povezavami v proteinu. Kvartarno strukturo proteina najdemo le pri proteinu z več polipeptidi.
Kakšna je razlika med Genom in Proteinom?
• Delovanje genov se izraža preko beljakovin (gen določa primarno strukturo določene beljakovine v telesu).
• Gen je sestavljen iz DNK, medtem ko so beljakovine sestavljene iz aminokislin.
• Geni nosijo genotip, medtem ko proteini izražajo fenotipe.
• Glavna funkcija gena je prenos informacij o dednosti, medtem ko glavne funkcije beljakovin vključujejo encimsko katalizo, obrambo, transport, podporo, gibanje, regulacijo in shranjevanje.
