Differenza tra gene e proteine

Differenza principale - Gene vs Protein

Gene e proteine ​​sono due entità funzionalmente correlate trovate nella cellula. Generalmente, i geni sono pezzi di DNA. Il DNA è il materiale genetico della maggior parte degli organismi. Il DNA è trascritto nell'mRNA; L'mRNA tradotto in proteine ​​è collettivamente noto come il dogma centrale della biologia molecolare. Quindi, i geni sono responsabili della produzione di proteine ​​all'interno della cellula. Il differenza principale tra gene e proteina è quello il gene è responsabile della determinazione della sequenza aminoacidica di una proteina funzionale mentre la proteina funge da componente strutturale, funzionale e normativa della cellula.

Aree chiave coperte

1. Cos'è un gene
     - Definizione, struttura, ruolo
2. Cos'è una proteina
     - Definizione, struttura, ruolo
3. Quali sono le somiglianze tra gene e proteine
     - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra gene e proteine
     - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: aminoacidi, sequenza di codifica, gene, espressione genica, proteine, sequenza regolatoria

Cos'è un gene

Un gene si riferisce a una regione (locus) di un cromosoma che codifica per una proteina specifica. Un gene è identificato come l'unità molecolare dell'eredità. Il concetto moderno del gene è nato dagli studi sull'ereditarietà delle caratteristiche di Gregor Mendel nel 1860. Tipicamente, il genoma umano consiste di circa 20.000 geni.

La struttura di un gene consiste di due segmenti: sequenza di codifica e sequenza normativa. Sequenza di codifica consiste di esoni e introni nei geni eucariotici. I procarioti sono privi di introni che interrompono la sequenza di codifica di una particolare proteina. Quindi, i geni procariotici sono più brevi dei geni eucariotici. Negli eucarioti, gli introni vengono rimossi con conseguente splicing degli esoni durante la sintesi proteica. Pertanto, è possibile produrre più proteine ​​mediante splicing alternativo della sequenza codificante di un singolo gene negli eucarioti. La sequenza di codifica di un gene è affiancata da regioni non tradotte (5 'UTR e 3' UTR). Il sequenza normativa di un gene è costituito da una regione promotore, promotori e inibitori. Nei procarioti, un gruppo di geni correlati alle funzioni forma un operone. Un operone ha più sequenze codificanti proteine, che sono trascritte insieme. Alcuni virus sono completamente costituiti da genomi di RNA. La produzione della sequenza amminoacidica di una proteina funzionale è nota come espressione genica. L'espressione genica può essere regolata a livello trascrizionale o traslazionale. I loro geni sono chiamati geni RNA. La struttura di un gene eucariotico e l'espressione genica sono mostrati in Figura 1.

Figura 1: Espressione genica eucariotica

Gli organismi ereditano un set completo di geni dai loro genitori durante la riproduzione. Le mutazioni di un particolare gene danno origine a varianti dello stesso gene noto come alleli. Gli alleli producono variazioni del tratto del gene all'interno di una popolazione. Gli alleli sono alleli dominanti o recessivi. La maggior parte degli alleli è sottoposta all'eredità mendeliana.

Cos'è una proteina

Una proteina è un grande composto organico azotato, composto da una o due catene di amminoacidi. Quindi, gli elementi costitutivi di una proteina sono gli amminoacidi. Una proteina è costituita da un assemblaggio alternativo di aminoacidi universali. I legami peptidici si formano tra gruppi amminici e gruppi carbossilici di amminoacidi adiacenti, formando una sequenza di amminoacidi. Pertanto, le proteine ​​sono chiamate polipeptidi. Questo significa che la proteina è un polimero. Tipicamente, un polipeptide consiste di 50-2000 amminoacidi. La struttura della proteina primaria è mostrata in figura 2.

Figura 2: Struttura proteica primaria

La sintesi proteica si verifica in seguito a espressione genica. Trascrizione e traduzione sono i due passaggi della sintesi proteica. Lo studio della struttura e della funzione di queste proteine ​​è chiamato proteomica. Tuttavia, le proteine ​​sono un tipo di molecole molto complesso e dinamico. Una proteina tipica è composta da quattro livelli strutturali: primario, secondario, terziario e quaternario. Diverse combinazioni di aminoacidi conferiscono proprietà diverse alle proteine. Gli esseri umani hanno da 20.000 a 25.000 geni codificanti proteine. Circa 2 milioni di diversi tipi di proteine ​​possono essere sintetizzati da loro. Tuttavia, il corpo umano contiene circa 50.000 proteine. Il resto delle proteine ​​viene consumato attraverso la dieta. I quattro livelli strutturali di una proteina tipica sono mostrati in figura 3.

Figura 3: Livelli strutturali di una proteina

Le due forme di una proteina nel cibo sono proteine ​​complete e proteine ​​incomplete. Una proteina completa è composta da tutti e venti gli aminoacidi essenziali mentre una proteina incompleta ne ha solo alcuni. Queste proteine ​​vengono scomposte in amminoacidi durante la digestione e gli aminoacidi vengono trasportati nelle cellule attraverso il sangue. Le proteine ​​sono un componente strutturale di una cellula. Regolano anche le funzioni del corpo agendo come ormoni ed enzimi. Servono anche come molecole di trasporto. Ad esempio, l'emoglobina è la proteina che trasporta l'ossigeno in tutto il corpo. Le proteine ​​producono anche molecole del sistema immunitario.

Somiglianze tra gene e proteine

• Gene e proteine ​​sono due entità trovate all'interno della cellula.
• Sia il gene che la proteina sono correlati dal punto di vista funzionale.
• Sia il gene che la proteina sono importanti per la funzione della cellula.

Differenza tra gene e proteine

Definizione

Gene: Un gene è una regione (locus) di un cromosoma che codifica per una proteina specifica.

Proteina: Una proteina è un grande composto organico azotato, composto da una o due catene di amminoacidi.

Significato

Gene: Un gene è un pezzo di DNA o RNA.

Proteina: Una proteina è un polipeptide.

Composizione

Gene: Un gene è costituito da nucleotidi di DNA o nucleotidi di RNA.

Proteina: Una proteina è costituita da amminoacidi.

Responsabile di

Gene: Gene è responsabile per la determinazione del genotipo.

Proteina: Le proteine ​​sono responsabili della determinazione del fenotipo.

Funzione

Gene: Un gene è responsabile della produzione di una proteina funzionale.

Proteina: Una proteina serve come componente strutturale, funzionale e normativa della cellula.

Conclusione

Gene e proteine ​​sono due entità trovate all'interno della cellula. Un gene è un pezzo di DNA costituito da nucleotidi. I geni sono codificati per proteine ​​funzionali. Le proteine ​​fungono da componenti strutturali, funzionali e regolatori della cellula. Le proteine ​​sono costituite da amminoacidi. La principale differenza tra gene e proteina è il ruolo di ogni entità all'interno della cellula.

Riferimento:

1. "Che cos'è un gene? - Riferimento per la casa di genetica. "Biblioteca nazionale degli Stati Uniti di medicina, istituti nazionali di salute, disponibile qui.
2. "Cosa sono le proteine ​​e cosa fanno? - Riferimento per la casa di genetica. "Biblioteca nazionale degli Stati Uniti di medicina, istituti nazionali di salute, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Gene structure eukaryote 2 annotated" di Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Struttura dei geni eucarioti e procarioti". WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10,15,347 mila / WJM / 2017,002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Protein primary structure" di National Human Genome Research Institute - (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
3. "Protein-structure" di NHGRI - Courtesy: National Human Genome Research Institute (dominio pubblico) via Commons Wikimedia