Ključna razlika između ekspresije gena i regulacije gena je ta što je ekspresija gena proces koji proizvodi funkcionalni protein ili RNA iz genetske informacije skrivene u genu, dok je regulacija gena proces koji inducira ili potiskuje ekspresiju gen.
Gen je specifičan fragment DNK koji se nalazi u kromosomu. Sastoji se od introna, koji su nekodirajuće sekvence, i egzona, koji su kodirajuće sekvence. Geni prolaze kroz dva glavna koraka kako bi proizveli proteine. Specifični poredak nukleotida određuje rezultirajući protein. Stoga je jako važno ekspresirati i regulirati gene kako bi se spriječila proizvodnja nepotrebnih proteina koji mogu uzrokovati razne probleme uključujući genetske poremećaje, sindrome itd. Stoga su ekspresija gena i regulacija gena dva iznimno važna procesa koji se odvijaju u živim organizmima. Međutim, niti jedan od ovih procesa ne odvija se zasebno; oba procesa odvijaju se istovremeno.
Što je ekspresija gena?
Genska ekspresija je proces transformacije genetske informacije skrivene u genu u protein. To je proces koji stvara biološki važne molekule, a obično su to makromolekule, posebice proteini. Međutim, RNA je također proizvod ekspresije gena. Zapravo, ne može postojati oblik života bez ekspresije gena. Postoje dva glavna koraka ekspresije gena. To su transkripcija i prijevod. Procesiranje RNK također se odvija između ova dva procesa. I ne samo to, nekoliko drugih procesa kao što su modifikacija proteina nakon translacije i sazrijevanje nekodirajuće RNA, itd. također se odvija tijekom ekspresije gena.
Slika 01: Ekspresija gena
Transkripcija je prvi korak ekspresije gena; ovo proizvodi mRNA sekvencu iz genetske informacije u kodirajućoj sekvenci gena. Zatim se proizvedena mRNA sekvenca podvrgava obradi kako bi se uklonile nekodirajuće sekvence. Nakon obrade molekula mRNA napušta jezgru i dospijeva do ribosoma u citoplazmi. Drugi korak prevođenja počinje na ribosomima. Postoje specifične tRNA (transfer RNA) molekule koje prepoznaju relevantne aminokiseline u citoplazmi. Uz pomoć rRNA i tRNA, mRNA sekvenca se transformira u specifičan protein na kraju ekspresije gena.
Što je regulacija gena?
Regulacija gena je proces kontrole ekspresije gena. To je vitalni proces u kontroli iznimno složenih DNK informacija organizma. Bilo bi iznenađujuće znati da su gotovo 97% ljudske DNK sekvence nekodirajuće sekvence. Drugim riječima, velika većina ljudskog genoma sastoji se od sekvenci koje nisu geni. Vjeruje se da sve ove (barem većina ovih) nekodirajućih sekvenci funkcioniraju u procesu regulacije gena. Introni su glavna komponenta u nekodirajućim sekvencama dok egzoni kodiraju proteine.
Slika 02: Regulacija gena
Regulacija gena ima svoje glavne funkcije u kontroli točnosti i brzine ekspresije gena općenito i nekoliko drugih funkcija posebno. Regulacija ekspresije gena odvija se uglavnom tijekom transkripcije, spajanja RNA, prijenosa RNA, translacije i degradacije mRNA. Međutim, drugi procesi kao što su induciranje ekspresije enzima, induciranje proteina toplinskog šoka i lac operon (transport i metabolizam laktoze) drugi su važni aspekti regulacije gena. Štoviše, bilo bi važno reći da je regulacija gena ta koja osigurava osnovu za svestranost stanica koje se mogu modificirati putem stanične diferencijacije induciranjem ili inhibicijom ekspresije gena.
Koje su sličnosti između ekspresije gena i regulacije gena?
- Genska ekspresija i genska regulacija dva su važna procesa koji se odvijaju u živim organizmima.
- Oba procesa osiguravaju proizvodnju ispravnih proteina.
- Također, vitalni su za prijenos ispravnih genetskih informacija od roditelja do potomstva.
- Nadalje, oba se procesa odvijaju u isto vrijeme.
Koja je razlika između ekspresije gena i regulacije gena?
Genska ekspresija je proces sintetiziranja biološki funkcionalnih makromolekula iz gena, dok regulacija gena osigurava da ništa ne pođe po zlu u procesu ekspresije. Dakle, ovo je ključna razlika između ekspresije gena i regulacije gena. Štoviše, daljnja razlika između ekspresije gena i regulacije gena je u tome što se ekspresija gena događa putem transkripcije i translacije, dok se regulacija gena događa putem regulacije kromatinskih domena, transkripcije, posttranskripcijske modifikacije, RNA transporta, translacije i degradacije mRNA.
Dolje infografika prikazuje više opisa razlike između ekspresije gena i regulacije gena.
Sažetak – ekspresija gena u odnosu na regulaciju gena
Genska ekspresija je proces koji pretvara genetske informacije gena u funkcionalni protein ili RNA dok je regulacija gena proces koji kontrolira ekspresiju gena. Zapravo, ekspresija gena je glavni proces, dok je regulacija gena bitan kontrolni dio. Nadalje, ekspresija gena je podvrgnuta svim povezanim procesima regulacije gena kao što su vrijeme, kontrola brzine, inhibicija i indukcija. I ekspresija gena i regulacija gena osiguravaju proizvodnju točnih proteina u točnim količinama. Dakle, ovo sažima razliku između ekspresije gena i regulacije gena.
