Gen versus proteïne
Hoewel gen en eiwit nauw verwant zijn, zijn er duidelijke verschillen tussen hun functie en fysiologie. Gen en eiwit zijn twee zeer nauw verwante biomaterialen in het lichaamssysteem. De genfunctie wordt uitgedrukt in de vorm van eiwit. Dit maakt de nauwste link tussen genen en eiwitten. Zowel genen als eiwitten zijn een essentiële verbinding in het leven en helpen om de relatie tussen genotype en fenotype in de genetica op te bouwen. Deze moleculaire relatie wordt verklaard door de één-gen/één-polypeptide-hypothese. Francis Crick was de eerste die de informatiestroom in cellen beschreef, die leidt tot de omzetting van genotype naar fenotype. De informatiestroom in één richting in cellen is als volgt.
DNA (gen) → RNA → eiwit
De DNA-naar-RNA-stap staat bekend als transcriptie, terwijl de RNA-naar-eiwit translatie wordt genoemd. De belangrijkste focus van dit artikel is het verschil tussen gen en eiwit, terwijl ook de functie en fysiologie van gen en eiwit aan de orde komen.
Wat is Gene?
Een gen wordt beschouwd als de basiseenheid van genetische informatie. Het bevindt zich op een chromosoom op een specifieke genetische locus. De genetische informatie die zich op de specifieke locus bevindt, wordt meestal getranscribeerd in een enkel RNA-molecuul, dat uiteindelijk wordt gecodeerd voor een bepaald eiwit. Deze genen worden eiwitcoderende genen genoemd. Niet al het RNA dat van genen wordt getranscribeerd, wordt vertaald in eiwitten. Deze genen worden niet-coderende genen genoemd. De studie van genen wordt genetica genoemd. In eukaryoten zijn chromosoomparen gerangschikt als homologe paren. Verschillende vormen van hetzelfde gen die zich op dezelfde positie of locus bevinden, worden allelen genoemd. Eukaryotische genen zijn complexer dan prokaryotische genen en bevatten de tussenliggende sequenties die introns worden genoemd. De andere regulerende secties die in genen worden gevonden, worden exons genoemd, die het mRNA vormen. Bij de mens bestaat het kleinste eiwitcoderende gen uit ongeveer 500 nucleotiden zonder introns en codeert het voor een histoneiwit. Het grootste eiwitcoderende gen in de mens bevat ongeveer 2,5 miljoen nucleotiden en codeert voor het eiwit dystrofine.
Bacterieel DNA getranscribeerd in mRNA en vervolgens vertaald in eiwit
Wat is proteïne?
Eiwitten zijn de meest diverse biologische macromoleculen met verschillende functies, waaronder enzymkatalyse, verdediging, transport, ondersteuning, beweging, regulatie en opslag. De eiwitstructuur wordt bepaald door een bepaald gen in het lichaam. Functionele en structurele eenheid van eiwitten is aminozuur. Zoals de naam al aangeeft, bestaat een aminozuur uit een aminogroep (-NH2) en een zure carboxylgroep (-COOH). Er zijn 20 verschillende aminozuren die in verschillende sequenties zijn gerangschikt door middel van peptidebindingen, om alle eiwitten in het lichaam te produceren. Een keten van aminozuren verbonden door peptidebindingen wordt een polypeptide genoemd.
De structuur of vorm van een eiwit bepa alt zijn functie. De aminozuurvolgorde wordt bepaald door de primaire structuur van het eiwit. De aanwezigheid van verschillende peptidegroepen in een eiwit kan leiden tot de vorming van waterstofbruggen tussen nabijgelegen aminozuren. Dit kan de structuur veranderen en de secundaire structuur van een eiwit bepalen. De tertiaire structuur; uiteindelijke 3D-vorm van een eiwit wordt bepaald door de vouwen en schakels in het eiwit. Quaternaire structuur van een eiwit wordt alleen gevonden in het eiwit met meerdere polypeptiden.
Wat is het verschil tussen gen en eiwit?
• De functie van genen wordt uitgedrukt via eiwit (gen bepa alt de primaire structuur van een bepaald eiwit in het lichaam).
• Gen bestaat uit DNA, terwijl eiwit uit aminozuren bestaat.
• Genen dragen het genotype, terwijl eiwitten de fenotypes tot expressie brengen.
• De belangrijkste functie van een gen is het dragen van erfelijkheidsinformatie, terwijl de belangrijkste functies van eiwitten enzymkatalyse, verdediging, transport, ondersteuning, beweging, regulatie en opslag zijn.
