ההבדל העיקרי בין ביטוי גנים לוויסות גנים הוא שביטוי גנים הוא תהליך שמייצר חלבון פונקציונלי או RNA מהמידע הגנטי החבוי בגן בעוד וויסות גנים הוא התהליך שגורם או מדכא את הביטוי של גן.
גן הוא קטע ספציפי של DNA הממוקם בכרומוזום. הוא מורכב מאינטרונים שהם רצפים לא מקודדים ומאקסונים שהם רצפים מקודדים. גנים עוברים ביטוי באמצעות שני שלבים עיקריים על מנת לייצר חלבונים. הסדר הספציפי של הנוקלאוטידים קובע את החלבון שנוצר. לפיכך, חשוב מאוד לבטא ולווסת גנים כדי למנוע ייצור של חלבונים מיותרים שעלולים לגרום לבעיות שונות כולל הפרעות גנטיות, תסמונות וכו'.לפיכך, ביטוי גנים וויסות גנים הם שני תהליכים חשובים ביותר המתרחשים באורגניזמים חיים. עם זאת, אף אחד מהתהליכים הללו אינו מתרחש בנפרד; שני התהליכים מתרחשים בו זמנית.
מהו ביטוי גנים?
ביטוי גנים הוא תהליך הפיכת המידע הגנטי החבוי בגן לחלבון. התהליך הוא שיוצר מולקולות חשובות מבחינה ביולוגית, והן בדרך כלל מקרומולקולות, במיוחד חלבונים. עם זאת, RNA הוא גם תוצר של ביטוי גנים. למעשה, לא יכולה להיות צורת חיים ללא ביטוי גנים. ישנם שני שלבים עיקריים של ביטוי גנים. הם תעתיק ותרגום. עיבוד RNA מתרחש גם בין שני התהליכים הללו. לא רק זה, מספר תהליכים אחרים כגון שינוי חלבון לאחר תרגום והתבגרות של RNA לא מקודד וכו' מתרחשים גם במהלך ביטוי גנים.
איור 01: ביטוי גנים
תעתוק הוא השלב הראשון של ביטוי גנים; זה מייצר רצף mRNA מהמידע הגנטי ברצף המקודד של הגן. לאחר מכן, רצף ה-mRNA המיוצר עובר עיבוד על מנת להסיר רצפים שאינם מקודדים. לאחר עיבוד מולקולת ה-mRNA, היא עוזבת את הגרעין ומגיעה לריבוזומים בציטופלזמה. תרגום השלב השני מתחיל בריבוזומים. ישנן מולקולות tRNA (טרנספר RNA) ספציפיות המזהות את חומצות האמינו הרלוונטיות בציטופלזמה. בעזרת rRNA ו-tRNA, רצף mRNA הופך לחלבון ספציפי בסוף ביטוי הגנים.
מהי ויסות גנים?
וויסות גנים הוא תהליך השליטה בביטוי הגנים. זהו תהליך חיוני בשליטה במידע ה-DNA המורכב ביותר של אורגניזם.זה יהיה מפתיע לדעת שכמעט 97% מרצפי ה-DNA האנושי הם רצפים שאינם מקודדים. במילים אחרות, רוב גדול של הגנום האנושי מורכב מרצפים שאינם גנים. מאמינים שכל הרצפים הלא-מקודדים הללו (לפחות רובם) מתפקדים בתהליך ויסות הגנים. אינטרונים הם המרכיב העיקרי ברצפים שאינם מקודדים בעוד אקסונים מקודדים לחלבונים.
איור 02: תקנת גנים
לוויסות הגנים יש את הפונקציות העיקריות שלו בשליטה על הדיוק והמהירות של ביטוי גנים בכלל ועוד כמה פונקציות בפרט. ויסות ביטוי הגנים מתרחש בעיקר במהלך שעתוק, שחבור RNA, הובלת RNA, תרגום ופירוק mRNA. עם זאת, תהליכים אחרים כגון השראת ביטויי אנזימים, השראת חלבוני הלם חום ולק אופרון (הובלה ומטבוליזם של לקטוז) הם היבטים חשובים נוספים של ויסות הגנים.יתרה מכך, חשוב לציין שוויסות הגנים הוא זה המספק את הבסיס לשינוי הרבגוניות של התאים באמצעות התמיינות תאית באמצעות השראת או עיכוב ביטויי גנים.
מהם הדמיון בין ביטוי גנים לוויסות גנים?
- ביטוי גנים וויסות גנים הם שני תהליכים חשובים המתרחשים באורגניזמים חיים.
- שני התהליכים מבטיחים ייצור של חלבונים נכונים.
- כמו כן, הם חיוניים להעברת המידע הגנטי הנכון מההורים לצאצאים.
- יתר על כן, שני התהליכים מתרחשים בו-זמנית.
מה ההבדל בין ביטוי גנים לוויסות גנים?
ביטוי גנים הוא תהליך של סינתזה של המקרומולקולות המתפקדות ביולוגית מגנים בעוד ויסות גנים מוודא ששום דבר לא ישתבש בתהליך הביטוי.אז זה ההבדל העיקרי בין ביטוי גנים לוויסות גנים. יתר על כן, הבדל נוסף בין ביטוי גנים לוויסות גנים הוא שביטוי הגנים מתרחש באמצעות שעתוק ותרגום בעוד וויסות גנים מתרחש באמצעות ויסות תחומי הכרומטין, שעתוק, שינוי לאחר שעתוק, הובלת RNA, תרגום ופירוק mRNA.
למטה אינפוגרפיקה מציגה תיאור נוסף על ההבדל בין ביטוי גנים לוויסות גנים.
סיכום – ביטוי גנים לעומת רגולציה גנים
ביטוי גנים הוא התהליך הממיר את המידע הגנטי של גן לחלבון או RNA פונקציונלי בעוד וויסות גנים הוא התהליך השולט בביטוי של גנים.למעשה, ביטוי גנים הוא התהליך העיקרי ואילו ויסות גנים הוא חלק בקרה חיוני. יתר על כן, ביטוי גנים נתון לכל התהליכים הקשורים לוויסות הגנים כגון תזמון, בקרת מהירות, עיכוב והשראת. גם ביטוי גנים וגם ויסות גנים מבטיחים ייצור של חלבונים נכונים בכמויות נכונות. לפיכך, זה מסכם את ההבדל בין ביטוי גנים לוויסות גנים.
