Gen vs Protein
Přestože jsou geny a proteiny úzce spjaty, existují určité rozdíly mezi jejich funkcí a fyziologií. Gen a protein jsou dva velmi blízce příbuzné biomateriály v tělesném systému. Funkce genu je vyjádřena ve formě proteinu. To vytváří nejužší spojení mezi geny a proteiny. Gen i protein jsou životně důležitou složkou a pomáhají budovat vztah mezi genotypem a fenotypem v genetice. Tento molekulární vztah je vysvětlen hypotézou jednoho genu/jednoho polypeptidu. Francis Crick byl prvním člověkem, který popsal tok informací v buňkách, který vede k přeměně genotypu na fenotyp. Jednosměrný tok informací v buňkách je následující.
DNA (gen) → RNA → protein
Krok z DNA na RNA je známý jako transkripce, zatímco z RNA na protein se nazývá translace. Hlavním zaměřením tohoto článku je rozdíl mezi genem a proteinem, přičemž bude zvážena také funkce a fyziologie genu a proteinu.
Co je gen?
Gen je považován za základní jednotku genetické informace. Nachází se na chromozomu ve specifickém genetickém lokusu. Genetická informace umístěná ve specifickém lokusu je obvykle přepsána do jediné molekuly RNA, která je nakonec kódována pro konkrétní protein. Tyto geny se nazývají geny kódující proteiny. Ne všechna RNA transkribovaná z genů se překládá do proteinů. Tyto geny se nazývají nekódující geny. Studium genů se nazývá genetika. U eukaryot jsou páry chromozomů uspořádány jako homologní páry. Různé formy stejného genu umístěné ve stejné pozici nebo lokusu jsou známé jako alely. Eukaryotické geny jsou složitější než prokaryotické geny a obsahují mezilehlé sekvence zvané introny. Další regulační úseky nalezené v genech se nazývají exony, které tvoří mRNA. U člověka se nejmenší gen kódující protein skládá z asi 500 nukleotidů bez intronů a kóduje histonový protein. Největší gen kódující protein u člověka obsahuje asi 2,5 milionu nukleotidů a kóduje protein zvaný dystrofin.
Bakteriální DNA transkribovaná do mRNA a poté převedena na protein
Co je to protein?
Proteiny jsou nejrozmanitější biologické makromolekuly s různými funkcemi, včetně enzymové katalýzy, obrany, transportu, podpory, pohybu, regulace a skladování. Struktura proteinu je určena konkrétním genem v těle. Funkční a strukturní jednotkou bílkovin je aminokyselina. Jak název napovídá, aminokyselina se skládá z aminoskupiny (-NH2) a kyselé karboxylové skupiny (-COOH). Existuje 20 různých aminokyselin uspořádaných v různých sekvencích prostřednictvím peptidových vazeb, aby produkovaly všechny bílkoviny v těle. Řetězec aminokyselin spojených peptidovými vazbami se nazývá polypeptid.
Struktura nebo tvar proteinu určuje jeho funkci. Sekvence aminokyselin je určena primární strukturou proteinu. Přítomnost několika peptidových skupin v proteinu může vést k tvorbě vodíkových vazeb mezi blízkými aminokyselinami. To může změnit strukturu a určit sekundární strukturu proteinu. Terciární struktura; konečný 3-D tvar proteinu je určen záhyby a vazbami v proteinu. Kvartérní struktura proteinu se nachází pouze v proteinu s více polypeptidy.
Jaký je rozdíl mezi genem a proteinem?
• Funkce genů je vyjádřena prostřednictvím proteinu (gen určuje primární strukturu konkrétního proteinu v těle).
• Gen je tvořen DNA, zatímco protein je tvořen aminokyselinami.
• Geny nesou genotyp, zatímco proteiny vyjadřují fenotypy.
• Hlavní funkcí genu je nést informace o dědičnosti, zatímco hlavní funkce proteinu zahrnují enzymovou katalýzu, obranu, transport, podporu, pohyb, regulaci a skladování.
