Het belangrijkste verschil tussen genexpressie en genregulatie is dat genexpressie een proces is dat een functioneel eiwit of RNA produceert uit de genetische informatie die verborgen is in een gen, terwijl genregulatie het proces is dat de expressie van een gen.
Een gen is een specifiek DNA-fragment dat zich in een chromosoom bevindt. Het bestaat uit introns, die niet-coderende sequenties zijn, en exons, die coderende sequenties zijn. Genen ondergaan expressie via twee hoofdstappen om eiwitten te produceren. De specifieke volgorde van de nucleotiden bepa alt het resulterende eiwit. Daarom is het erg belangrijk om genen tot expressie te brengen en te reguleren om de productie van onnodige eiwitten te voorkomen die verschillende problemen kunnen veroorzaken, waaronder genetische aandoeningen, syndromen, enz. Vandaar dat genexpressie en genregulatie twee uiterst belangrijke processen zijn die in levende organismen voorkomen. Geen van deze processen vindt echter afzonderlijk plaats; beide processen vinden gelijktijdig plaats.
Wat is genexpressie?
Genexpressie is het proces waarbij de genetische informatie die in een gen verborgen zit, wordt omgezet in een eiwit. Het is het proces dat biologisch belangrijke moleculen maakt, en het zijn meestal macromoleculen, vooral eiwitten. RNA is echter ook een product van genexpressie. In feite kan er geen levensvorm zijn zonder dat genexpressie plaatsvindt. Er zijn twee belangrijke stappen van genexpressie. Het zijn transcriptie en translatie. Tussen deze twee processen vindt ook RNA-verwerking plaats. Niet alleen dat, verschillende andere processen zoals eiwitmodificatie na translatie en niet-coderende RNA-rijping, enz. vinden ook plaats tijdens genexpressie.
Figuur 01: Genexpressie
Transcriptie is de eerste stap van genexpressie; dit levert een mRNA-sequentie op uit de genetische informatie in de coderende sequentie van het gen. Vervolgens ondergaat de geproduceerde mRNA-sequentie verwerking om niet-coderende sequenties te verwijderen. Na de verwerking van het mRNA-molecuul verlaat het de kern en bereikt het de ribosomen in het cytoplasma. De tweede stap translatie begint bij de ribosomen. Er zijn specifieke tRNA (transfer RNA) moleculen die de relevante aminozuren in het cytoplasma herkennen. Met behulp van rRNA en tRNA transformeert de mRNA-sequentie in een specifiek eiwit aan het einde van de genexpressie.
Wat is genregulatie?
Genregulatie is het proces van het beheersen van genexpressie. Het is een essentieel proces bij het beheersen van de uiterst complexe DNA-informatie van een organisme. Het zou verrassend zijn om te weten dat bijna 97% van de menselijke DNA-sequenties niet-coderende sequenties zijn. Met andere woorden, een grote meerderheid van het menselijk genoom omvat sequenties die geen genen zijn. Aangenomen wordt dat al deze (althans de meeste van deze) niet-coderende sequenties functioneren in het genregulatieproces. Introns zijn de belangrijkste component in niet-coderende sequenties, terwijl exons coderen voor eiwitten.
Figuur 02: Genregulatie
Genregulatie heeft zijn belangrijkste functies bij het controleren van de nauwkeurigheid en snelheid van genexpressie in het algemeen en een paar andere functies in het bijzonder. Regulatie van de genexpressie vindt voornamelijk plaats tijdens transcriptie, RNA-splitsing, RNA-transport, translatie en mRNA-afbraak. Andere processen zoals het induceren van enzymexpressies, het induceren van heat shock-eiwitten en lac-operon (transport en metabolisme van lactose) zijn echter andere belangrijke aspecten van de genregulatie. Bovendien zou het belangrijk zijn om te vermelden dat genregulatie de basis vormt voor de veelzijdigheid van de cellen die moeten worden gemodificeerd door cellulaire differentiatie via het induceren of remmen van genexpressies.
Wat zijn de overeenkomsten tussen genexpressie en genregulatie?
- Genexpressie en genregulatie zijn twee belangrijke processen die plaatsvinden in levende organismen.
- Beide processen zorgen voor de productie van de juiste eiwitten.
- Ze zijn ook van vitaal belang voor het doorgeven van de juiste genetische informatie van ouders aan nakomelingen.
- Bovendien vinden beide processen tegelijkertijd plaats.
Wat is het verschil tussen genexpressie en genregulatie?
Genexpressie is het proces van het synthetiseren van de biologisch functionerende macromoleculen uit genen, terwijl genregulatie ervoor zorgt dat er niets misgaat in het expressieproces. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen genexpressie en genregulatie. Bovendien is een verder verschil tussen genexpressie en genregulatie dat de genexpressie plaatsvindt via transcriptie en translatie, terwijl genregulatie plaatsvindt via de regulatie van chromatinedomeinen, transcriptie, post-transcriptionele modificatie, RNA-transport, translatie en mRNA-afbraak.
Onderstaande infographic toont meer beschrijving van het verschil tussen genexpressie en genregulatie.
Samenvatting – Genexpressie versus genenregulering
Genexpressie is het proces dat de genetische informatie van een gen omzet in een functioneel eiwit of RNA, terwijl genregulatie het proces is dat de expressie van genen regelt. Genexpressie is eigenlijk het belangrijkste proces, terwijl genregulatie een essentieel controlerend onderdeel is. Bovendien wordt genexpressie onderworpen aan alle gerelateerde processen van de genregulatie, zoals timing, snelheidsregeling, remming en inductie. Zowel genexpressie als genregulatie zorgen voor de productie van de juiste eiwitten in de juiste hoeveelheden. Dit vat dus het verschil samen tussen genexpressie en genregulatie.
