Pagrindinis skirtumas tarp genų ekspresijos ir genų reguliavimo yra tas, kad genų ekspresija yra procesas, kurio metu iš genetinės informacijos, paslėptos gene, gaminamas funkcinis b altymas arba RNR, o genų reguliavimas yra procesas, skatinantis arba slopinantis genas.
A genas yra specifinis DNR fragmentas, esantis chromosomoje. Jį sudaro intronai, kurie yra nekoduojančios sekos, ir egzonai, kurie yra koduojančios sekos. Genai ekspresuojami dviem pagrindiniais etapais, kad susidarytų b altymai. Konkreti nukleotidų tvarka lemia gautą b altymą. Todėl labai svarbu išreikšti ir reguliuoti genus, kad būtų išvengta nereikalingų b altymų gamybos, kurie gali sukelti įvairių problemų, įskaitant genetinius sutrikimus, sindromus ir kt. Taigi genų ekspresija ir genų reguliavimas yra du nepaprastai svarbūs procesai, vykstantys gyvuose organizmuose. Tačiau nė vienas iš šių procesų nevyksta atskirai; abu procesai vyksta vienu metu.
Kas yra genų ekspresija?
Genų ekspresija yra genetinės informacijos, paslėptos gene, pavertimo b altymu procesas. Tai procesas, kurio metu susidaro biologiškai svarbios molekulės, kurios dažniausiai yra makromolekulės, ypač b altymai. Tačiau RNR taip pat yra genų ekspresijos produktas. Tiesą sakant, gyvybės formos negali būti be genų ekspresijos. Yra du pagrindiniai genų ekspresijos etapai. Tai yra transkripcija ir vertimas. RNR apdorojimas taip pat vyksta tarp šių dviejų procesų. Negana to, genų ekspresijos metu taip pat vyksta keli kiti procesai, pvz., b altymų modifikavimas po vertimo ir nekoduojančios RNR brendimas ir kt.
01 pav.: genų ekspresija
Transkripcija yra pirmasis genų ekspresijos žingsnis; tai sukuria mRNR seką iš genetinės informacijos, esančios koduojančioje geno sekoje. Tada pagaminta mRNR seka apdorojama, kad būtų pašalintos nekoduojančios sekos. Apdorojus mRNR molekulę, ji palieka branduolį ir pasiekia ribosomas citoplazmoje. Antrasis vertimo etapas prasideda nuo ribosomų. Yra specifinės tRNR (transfer RNR) molekulės, kurios atpažįsta atitinkamas aminorūgštis citoplazmoje. rRNR ir tRNR pagalba mRNR seka geno ekspresijos pabaigoje transformuojasi į specifinį b altymą.
Kas yra genų reguliavimas?
Genų reguliavimas yra genų ekspresijos valdymo procesas. Tai gyvybiškai svarbus procesas kontroliuojant itin sudėtingą organizmo DNR informaciją. Būtų keista žinoti, kad beveik 97% žmogaus DNR sekų yra nekoduojančios sekos. Kitaip tariant, didžiąją dalį žmogaus genomo sudaro sekos, kurios nėra genai. Manoma, kad visos šios (bent jau dauguma šių) nekoduojančių sekų veikia genų reguliavimo procese. Intronai yra pagrindinis nekoduojančių sekų komponentas, o egzonai koduoja b altymus.
02 pav.: Genų reguliavimas
Genų reguliavimo pagrindinės funkcijos yra kontroliuojant genų ekspresijos tikslumą ir greitį apskritai ir ypač kai kurias kitas funkcijas. Genų ekspresijos reguliavimas daugiausia vyksta transkripcijos, RNR splaisingo, RNR transportavimo, transliacijos ir mRNR degradacijos metu. Tačiau kiti procesai, tokie kaip fermentų ekspresijos sukėlimas, šilumos šoko b altymų ir lac operono (laktozės transportavimas ir metabolizmas) sukėlimas, yra kiti svarbūs genų reguliavimo aspektai. Be to, būtų svarbu konstatuoti, kad būtent genų reguliavimas suteikia pagrindą ląstelių įvairiapusiškumui modifikuoti per ląstelių diferenciaciją, skatinant arba slopinant genų ekspresiją.
Kokie yra genų ekspresijos ir genų reguliavimo panašumai?
- Genų ekspresija ir genų reguliavimas yra du svarbūs procesai, vykstantys gyvuose organizmuose.
- Abu procesai užtikrina teisingų b altymų gamybą.
- Be to, jie labai svarbūs perduodant teisingą genetinę informaciją iš tėvų palikuonims.
- Be to, abu procesai vyksta vienu metu.
Kuo skiriasi genų ekspresija ir genų reguliavimas?
Genų ekspresija yra biologiškai veikiančių makromolekulių sintezės iš genų procesas, o genų reguliavimas užtikrina, kad ekspresijos procese nieko nenutiktų. Taigi, tai yra pagrindinis skirtumas tarp genų ekspresijos ir genų reguliavimo. Be to, dar vienas skirtumas tarp genų ekspresijos ir genų reguliavimo yra tas, kad genų ekspresija vyksta transkripcijos ir transliacijos būdu, o genų reguliavimas vyksta reguliuojant chromatino domenus, transkripciją, modifikaciją po transkripcijos, RNR transportavimą, transliaciją ir mRNR skaidymą.
Toliau infografijoje pateikiamas išsamesnis genų ekspresijos ir genų reguliavimo skirtumo aprašymas.
Santrauka – genų ekspresija prieš genų reguliavimą
Genų ekspresija yra procesas, kurio metu genetinė geno informacija paverčiama funkciniu b altymu arba RNR, o genų reguliavimas yra procesas, kuris kontroliuoja genų ekspresiją. Tiesą sakant, genų ekspresija yra pagrindinis procesas, o genų reguliavimas yra esminė kontroliuojanti dalis. Be to, genų ekspresija yra veikiama visų susijusių genų reguliavimo procesų, tokių kaip laikas, greičio kontrolė, slopinimas ir indukcija. Tiek genų ekspresija, tiek genų reguliavimas užtikrina teisingų b altymų gamybą tinkamais kiekiais. Taigi, tai apibendrina skirtumą tarp genų ekspresijos ir genų reguliavimo.
