基因与蛋白质的区别

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主要区别——基因与蛋白质

基因和蛋白质是在细胞中发现的两个功能相关的实体。一般来说,基因是DNA片段。 DNA是大多数生物的遗传物质。 DNA被转录成mRNA; mRNA 翻译成蛋白质统称为分子生物学的中心法则。因此,基因负责细胞内蛋白质的产生。这 主要区别 基因和蛋白质之间是 基因负责确定功能性蛋白质的氨基酸序列,而蛋白质则是细胞的结构、功能和调节成分.

涵盖的关键领域

1.什么是基因 – 定义、结构、角色 2. 什么是蛋白质 – 定义、结构、角色 3. 基因和蛋白质有什么相似之处 – 共同特征概要 4. 基因和蛋白质有什么区别 – 主要差异的比较

关键词:氨基酸、编码序列、基因、基因表达、蛋白质、调控序列

什么是基因

基因是指编码特定蛋白质的染色体区域(基因座)。基因被确定为遗传的分子单位。现代基因概念起源于1860年代Gregor Mendel对特征遗传的研究。通常,人类基因组由大约 20,000 个基因组成。

基因的结构由两部分组成:编码序列和调控序列。 编码顺序 由真核基因中的外显子和内含子组成。原核生物缺乏中断特定蛋白质编码序列的内含子。因此,原核基因比真核基因短。在真核生物中,内含子在蛋白质合成过程中的外显子剪接时被去除。因此,可以通过真核生物中单个基因的编码序列的可变剪接产生多种蛋白质。基因的编码序列两侧是非翻译区(5' UTR 和 3' UTR)。这 调控序列 基因由启动子区、增强子和抑制剂组成。在原核生物中,一组功能相关的基因形成一个操纵子。一个操纵子有多个蛋白质编码序列,它们一起转录。有些病毒完全由RNA基因组组成。功能性蛋白质的氨基酸序列的产生称为基因表达。基因表达可以在转录水平或翻译水平进行调节。它们的基因被称为RNA基因。真核基因的结构和基因表达如图1所示。

图 1:真核基因表达

生物体在繁殖过程中从父母那里继承了一整套基因。特定基因的突变会产生称为等位基因的相同基因的变体。等位基因产生种群内基因性状的变异。等位基因是显性或隐性等位基因。大多数等位基因进行孟德尔遗传。

什么是蛋白质

蛋白质是一种大的含氮有机化合物,由一个或两个氨基酸链组成。因此,蛋白质的组成部分是氨基酸。蛋白质由通用氨基酸的替代组装组成。相邻氨基酸的氨基与羧基之间形成肽键,形成氨基酸序列。因此,蛋白质被称为多肽。这意味着蛋白质是一种聚合物。通常,一个多肽由 50 – 2000 个氨基酸组成。蛋白质的一级结构如图2所示。

图 2:主要蛋白质结构

蛋白质合成的发生是由于 基因表达.转录和翻译是蛋白质合成的两个步骤。对这些蛋白质的结构和功能的研究称为蛋白质组学。然而,蛋白质是一种非常复杂和动态的分子。典型的蛋白质由四个结构层次组成:一级、二级、三级和四级。不同的氨基酸组合赋予蛋白质不同的特性。人类有 20, 000 到 25, 000 个蛋白质编码基因。从它们可以合成大约 200 万种不同的蛋白质类型。然而,人体含有大约 50,000 种蛋白质。其余的蛋白质通过饮食消耗。典型蛋白质的四个结构层次如图 3 所示。

图 3:蛋白质的结构水平

食物中蛋白质的两种形式是完全蛋白质和不完全蛋白质。一个完整的蛋白质由所有二十种必需氨基酸组成,而一个不完整的蛋白质只有其中的一些。这些蛋白质在消化过程中被分解成氨基酸,氨基酸通过血液输送到细胞中。蛋白质是细胞的结构成分。它们还通过充当激素和酶来调节身体的功能。它们还充当运输分子。例如,血红蛋白是一种将氧气输送到全身的蛋白质。蛋白质也会产生免疫系统的分子。

基因和蛋白质之间的相似性

基因与蛋白质的区别

定义

基因: 基因是染色体上编码特定蛋白质的区域(基因座)。

蛋白质: 蛋白质是一种大的含氮有机化合物,由一个或两个氨基酸链组成。

意义

基因: 基因是一段 DNA 或 RNA。

蛋白质: 蛋白质是多肽。

作品

基因: 基因由DNA核苷酸或RNA核苷酸组成。

蛋白质: 蛋白质是由氨基酸组成的。

负责

基因: 基因负责确定基因型。

蛋白质: 蛋白质负责确定表型。

功能

基因: 基因负责产生功能性蛋白质。

蛋白质: 蛋白质充当细胞的结构、功能和调节成分。

结论

基因和蛋白质是细胞内发现的两个实体。基因是由核苷酸组成的一段DNA。基因是为功能性蛋白质编码的。蛋白质充当细胞的结构、功能和调节成分。蛋白质是由氨基酸组成的。基因和蛋白质之间的主要区别在于细胞内每个实体的作用。

参考:

1.“什么是基因? – 遗传学家庭参考。”美国国家医学图书馆,美国国立卫生研究院,可在此处获取。 2.“什么是蛋白质,它们有什么作用? – 遗传学家庭参考。”美国国家医学图书馆,美国国立卫生研究院,可在此处获取。

图片提供:

1. “基因结构真核生物 2 注释”作者:Thomas Shafee – Shafee T, Lowe R (2017)。 “真核和原核基因结构”。维基医学杂志 4 (1)。 DOI:10.15347/wjm/2017.002。 ISSN 20024436。(CC BY 4.0)来自 Commons Wikimedia 2. “蛋白质一级结构”来自国家人类基因组研究所 -(公共领域),来自 Commons Wikimedia 3. “蛋白质结构”来自 NHGRI – 致谢:国家人类基因组研究所(公共领域)通过Commons Wikimedia

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