גן לעומת חלבון
למרות שגן וחלבון קשורים קשר הדוק, ישנם הבדלים ברורים בין התפקוד והפיזיולוגיה שלהם. גן וחלבון הם שני חומרים ביולוגיים הקשורים מאוד במערכת הגוף. תפקוד הגן מתבטא בצורה של חלבון. זה יוצר את הקשר הקרוב ביותר בין גנים לחלבונים. גם גן וגם חלבון הם תרכובת חיונית בחיים ועוזרים לבנות את הקשר בין גנוטיפ לפנוטיפ בגנטיקה. קשר מולקולרי זה מוסבר על ידי השערת גן אחד/פוליפפטיד אחד. פרנסיס קריק היה האדם הראשון שתיאר את זרימת המידע בתאים, שמובילה את ההמרה של גנוטיפ לפנוטיפ.זרימת מידע בכיוון יחיד בתאים היא כדלקמן.
DNA (גן) → RNA → חלבון
שלב ה-DNA-ל-RNA ידוע בתור שעתוק, בעוד שה-RNA-לחלבון נקרא תרגום. המוקד העיקרי של מאמר זה הוא ההבדל בין גן לחלבון, בעוד שגם התפקוד והפיזיולוגיה של הגן והחלבון ייחשבו.
מה זה ג'ין?
גן נחשב ליחידה הבסיסית של מידע גנטי. הוא ממוקם על כרומוזום במיקום גנטי ספציפי. המידע הגנטי הממוקם בלוקוס הספציפי מועתק בדרך כלל למולקולת RNA בודדת, אשר בסופו של דבר מקודדת לחלבון מסוים. גנים אלו נקראים גנים מקודדי חלבון. לא כל ה-RNA המתועתק מגנים מתורגם לחלבונים. גנים אלו נקראים גנים לא מקודדים. חקר הגנים נקרא גנטיקה. באאוקריוטים, זוגות כרומוזומים מסודרים כזוגות הומולוגיים. צורות שונות של אותו גן הממוקמות באותו מיקום או לוקוס ידועות בשם אללים.גנים אוקריוטיים מורכבים יותר מגנים פרוקריוטיים ומכילים את הרצפים המתערבים הנקראים אינטרונים. החלקים הרגולטוריים האחרים המצויים בגנים נקראים אקסונים, המרכיבים את ה-mRNA. באדם, הגן המקודד לחלבון הקטן ביותר מורכב מ-500 נוקלאוטידים ללא אינטרונים ומקודד לחלבון היסטון. הגן המקודד לחלבון הגדול ביותר באדם מכיל כ-2.5 מיליון נוקלאוטידים ומקודד לחלבון הנקרא דיסטרופין.
DNA חיידקי שעותק ל-mRNA ולאחר מכן תורגם לחלבון
מה זה חלבון?
חלבונים הם המקרומולקולות הביולוגיות המגוונות ביותר עם פונקציות שונות, כולל קטליזה של אנזים, הגנה, הובלה, תמיכה, תנועה, ויסות ואחסון. מבנה החלבון נקבע על ידי גן מסוים בגוף.יחידה פונקציונלית ומבנית של חלבונים היא חומצת אמינו. כפי שהשם מרמז, חומצת אמינו מורכבת מקבוצת אמינו (-NH2) וקבוצת קרבוקסיל חומצית (-COOH). ישנן 20 חומצות אמינו שונות המסודרות ברצפים שונים באמצעות קשרים פפטידים, לייצור כל החלבונים בגוף. שרשרת של חומצות אמינו המחוברות בקשרי פפטיד נקראת פוליפפטיד.
המבנה או הצורה של חלבון קובעים את תפקידו. רצף חומצות האמינו נקבע על פי המבנה הראשוני של החלבון. נוכחות של מספר קבוצות פפטידים בתוך חלבון יכולה להוביל ליצירת קשרי מימן בין חומצות אמינו סמוכות. זה יכול לשנות את המבנה ולקבוע את המבנה המשני של חלבון. המבנה השלישוני; הצורה התלת-ממדית הסופית של חלבון נקבעת לפי הקפלים והקישורים בחלבון. מבנה רבעוני של חלבון נמצא רק בחלבון עם ריבוי פוליפפטידים.
מה ההבדל בין גן לחלבון?
• תפקוד הגנים מתבטא באמצעות חלבון (הגן קובע את המבנה הראשוני של חלבון מסוים בגוף).
• הגן מורכב מ-DNA, בעוד שהחלבון מורכב מחומצות אמינו.
• גנים נושאים את הגנוטיפ, בעוד שחלבונים מבטאים את הפנוטיפים.
• תפקידו העיקרי של גן הוא לשאת מידע תורשתי, בעוד שתפקידיו העיקריים של חלבון כוללים קטליזה של אנזים, הגנה, הובלה, תמיכה, תנועה, ויסות ואחסון.
