Unterschied zwischen Gen und Protein
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Hauptunterschied - Gen gegen Protein
Gen und Protein sind zwei funktionell verwandte Entitäten in der Zelle. Im Allgemeinen sind Gene DNA-Stücke. DNA ist das genetische Material der meisten Organismen. DNA wird in mRNA transkribiert; In Proteine übersetzte mRNA ist allgemein als das zentrale Dogma der Molekularbiologie bekannt. Daher sind Gene für die Produktion von Proteinen in der Zelle verantwortlich. Das Hauptunterschied zwischen Gen und Protein ist das Das Gen ist für die Bestimmung der Aminosäuresequenz eines funktionellen Proteins verantwortlich, während das Protein als struktureller, funktioneller und regulatorischer Bestandteil der Zelle dient.
Wichtige Bereiche
1. Was ist ein Gen?
- Definition, Struktur, Rolle
2. Was ist ein Protein?
- Definition, Struktur, Rolle
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Gen und Protein
- Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Gen und Protein?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe: Aminosäuren, kodierende Sequenz, Gen, Genexpression, Protein, regulatorische Sequenz
Was ist ein Gen?
Ein Gen bezieht sich auf eine Region (Locus) eines Chromosoms, die ein spezifisches Protein codiert. Ein Gen wird als molekulare Einheit der Vererbung identifiziert. Das moderne Konzept des Gens stammt aus den Studien der Vererbung von Merkmalen von Gregor Mendel aus den 1860er Jahren. Typischerweise besteht das menschliche Genom aus etwa 20.000 Genen.
Die Struktur eines Gens besteht aus zwei Segmenten: kodierende Sequenz und regulatorische Sequenz. Kodierungssequenz besteht aus Exons und Introns in eukaryotischen Genen. Prokaryoten fehlen Introns, die die kodierende Sequenz eines bestimmten Proteins unterbrechen. Daher sind prokaryotische Gene kürzer als eukaryotische Gene. In Eukaryoten werden Introns beim konsequenten Splicing von Exons während der Proteinsynthese entfernt. So können mehrere Proteine durch alternatives Spleißen der kodierenden Sequenz eines einzelnen Gens in Eukaryoten hergestellt werden. Die kodierende Sequenz eines Gens wird von untranslatierten Regionen (5 'UTR und 3' UTR) flankiert. Das regulatorische Reihenfolge eines Gens besteht aus einer Promotorregion, Enhancer und Inhibitoren. In Prokaryoten bildet eine Gruppe funktionell verwandter Gene ein Operon. Ein Operon hat mehrere Protein-kodierende Sequenzen, die zusammen transkribiert werden. Einige Viren bestehen vollständig aus RNA-Genomen. Die Produktion der Aminosäuresequenz eines funktionellen Proteins ist als Genexpression bekannt. Die Genexpression kann entweder auf transkriptioneller oder translationaler Ebene reguliert werden. Ihre Gene werden RNA-Gene genannt. Die Struktur eines eukaryotischen Gens und die Genexpression sind in gezeigt Abbildung 1.
1: Eukaryotische Genexpression
Organismen erben während der Reproduktion einen vollständigen Satz von Genen von ihren Eltern. Mutationen eines bestimmten Gens führen zu Varianten des gleichen Gens, das als Allele bekannt ist. Allele erzeugen Variationen des Merkmals des Gens innerhalb einer Population. Allele sind entweder dominante oder rezessive Allele. Die meisten Allele unterliegen der Mendelschen Vererbung.
Was ist ein Protein?
Ein Protein ist eine große stickstoffhaltige organische Verbindung, die aus einer oder zwei Aminosäureketten besteht. Daher sind die Bausteine eines Proteins Aminosäuren. Ein Protein besteht aus einer alternativen Anordnung universeller Aminosäuren. Peptidbindungen werden zwischen Aminogruppen und Carboxylsäuregruppen benachbarter Aminosäuren gebildet, wobei eine Aminosäuresequenz gebildet wird. Daher werden Proteine als Polypeptide bezeichnet. Dies bedeutet, dass Protein ein Polymer ist. Typischerweise besteht ein Polypeptid aus 50 bis 2000 Aminosäuren. Die primäre Proteinstruktur ist in gezeigt Zahl 2.
Abbildung 2: Primärproteinstruktur
Die Proteinsynthese erfolgt als Ergebnis von Genexpression. Transkription und Translation sind die zwei Schritte der Proteinsynthese. Die Untersuchung der Struktur und Funktion dieser Proteine wird als Proteomik bezeichnet. Proteine sind jedoch eine sehr komplexe und dynamische Art von Molekülen. Ein typisches Protein besteht aus vier strukturellen Ebenen: primär, sekundär, tertiär und quartär. Verschiedene Kombinationen von Aminosäuren verleihen Proteinen unterschiedliche Eigenschaften. Menschen haben 20.000 bis 25.000 Protein-kodierende Gene. Aus ihnen können etwa 2 Millionen verschiedene Proteinarten synthetisiert werden. Der menschliche Körper enthält jedoch rund 50.000 Proteine. Der Rest der Proteine wird über die Diät aufgenommen. Die vier strukturellen Ebenen eines typischen Proteins sind in gezeigt Figur 3.
Abbildung 3: Strukturlevel eines Proteins
Die zwei Formen eines Proteins in der Nahrung sind vollständige Proteine und unvollständige Proteine. Ein vollständiges Protein besteht aus allen zwanzig essentiellen Aminosäuren, während ein unvollständiges Protein nur einige davon enthält. Diese Proteine werden während der Verdauung in Aminosäuren zerlegt und Aminosäuren werden über Blut in die Zellen transportiert. Proteine sind ein struktureller Bestandteil einer Zelle. Sie regulieren auch die Funktionen des Körpers, indem sie als Hormone und Enzyme wirken. Sie dienen auch als Transportmoleküle. Beispielsweise ist Hämoglobin das Protein, das den Sauerstoff im ganzen Körper transportiert. Proteine produzieren auch Moleküle des Immunsystems.
Ähnlichkeiten zwischen Gen und Protein
- Gen und Protein sind zwei Entitäten, die sich in der Zelle befinden.
- Sowohl Gen als auch Protein sind funktionell verwandt.
- Sowohl Gen als auch Protein sind für die Funktion der Zelle wichtig.
Unterschied zwischen Gen und Protein
Definition
Gen: Ein Gen ist eine Region (Locus) eines Chromosoms, das ein bestimmtes Protein kodiert.
Eiweiß: Ein Protein ist eine große stickstoffhaltige organische Verbindung, die aus einer oder zwei Aminosäureketten besteht.
Bedeutung
Gen: Ein Gen ist ein Stück DNA oder RNA.
Eiweiß: Ein Protein ist ein Polypeptid.
Zusammensetzung
Gen: Ein Gen besteht aus DNA-Nukleotiden oder RNA-Nukleotiden.
Eiweiß: Ein Protein besteht aus Aminosäuren.
Verantwortlich für
Gen: Gene ist für die Bestimmung des Genotyps verantwortlich.
Eiweiß: Protein ist für die Bestimmung des Phänotyps verantwortlich.
Funktion
Gen: Ein Gen ist für die Produktion eines funktionellen Proteins verantwortlich.
Eiweiß: Ein Protein dient als struktureller, funktioneller und regulatorischer Bestandteil der Zelle.
Fazit
Gen und Protein sind zwei Entitäten, die sich in der Zelle befinden. Ein Gen ist ein Stück DNA, das aus Nukleotiden besteht. Gene werden für funktionelle Proteine kodiert. Proteine dienen als strukturelle, funktionelle und regulatorische Komponente der Zelle. Proteine bestehen aus Aminosäuren. Der Hauptunterschied zwischen Gen und Protein ist die Rolle jeder Entität innerhalb der Zelle.
Referenz:
1. „Was ist ein Gen? - Genetics Home Reference. ”US-amerikanische Nationalbibliothek für Medizin, National Institutes of Health, erhältlich hier.
2. „Was sind Proteine und was machen sie? - Genetics Home Reference. ”US-amerikanische Nationalbibliothek für Medizin, National Institutes of Health, erhältlich hier.
Bildhöflichkeit:
1. “Genstruktur Eukaryont 2 kommentiert” von Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryotische und prokaryotische Genstruktur". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10.15347 / wjm / 2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia
2. "Protein-Primärstruktur" von National Human Genome Research Institute - (Public Domain) über Commons Wikimedia
3. "Protein-Struktur" Von NHGRI - Courtesy: Nationales Institut für Humangenomforschung (Public Domain) über Commons Wikimedia
