编码和非编码 DNA 有什么区别

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主要区别 编码和非编码 DNA 之间是 编码 DNA 代表蛋白质编码基因,它编码蛋白质,而非编码 DNA 不编码蛋白质。 此外,编码 DNA 由外显子组成,而非编码 DNA 的类型包括调控元件、非编码 RNA 基因、内含子、假基因、重复序列和端粒。此外,编码 DNA 中的基因转录,产生 mRNA,随后进行翻译,产生蛋白质,而非编码 DNA 可以进行转录,产生非编码 RNA,如 rRNA、tRNA 和其他调节性 RNA。

编码和非编码 DNA 是 DNA 的两种主要类型,它们存在于基因组中。通常,由编码 DNA 编码的蛋白质在细胞中具有结构、功能和调节的重要性,而非编码 RNA 对于控制基因活性很重要。

编码 DNA、mRNA、非编码 DNA、调控元件、rRNA、转录、翻译、tRNA

什么是编码 DNA

编码 DNA 是基因组中的 DNA 类型,编码蛋白质编码基因。值得注意的是,它占人类基因组的 1%。实际上,编码DNA由蛋白质编码基因的编码区组成;换句话说,外显子。此外,蛋白质编码基因中的所有外显子统称为编码序列或 CDS。然而,在真核生物中,编码区被内含子中断。同时,编码区从5'端的起始密码子开始,以3'端的终止密码子终止。除了 DNA,RNA 还可以包含编码区。

图 1:蛋白质合成

此外,蛋白质编码基因的编码区经历转录以产生mRNA。在 mRNA 中,5' UTR 和 3' UTR 位于编码区的侧翼。此外,mRNA 转录物中的 CDS 进行翻译以产生功能性蛋白质的氨基酸序列。因此,蛋白质是编码DNA的基因产物。例如,它们在细胞中具有结构、功能和调节的重要性。

什么是非编码 DNA

非编码 DNA 是基因组中另一种类型的 DNA,占人类基因组的 99%。重要的是,它不编码蛋白质编码基因。因此,它不提供蛋白质合成的说明。通常,基因组中的非编码 DNA 类型包括调控元件、非编码 RNA 基因、内含子、假基因、重复序列和端粒。

监管要素

调控元件的主要功能是为转录因子的结合提供位点,从而调控基因的表达。通常,有两种类型的监管要素;顺式调节元件和反式调节元件。通常,顺式调控元件出现在靠近被调控基因的地方,而反式调控元件出现在远离要调控基因的地方。

图 2:监管要素的作用

非编码 RNA 基因

例如,非编码 RNA 基因负责合成非编码 RNA 而不是 mRNA。基本上,有三种类型的非编码 RNA; tRNA、rRNA 和其他调节性 RNA,例如 miRNA。

图 3:非编码 RNA

重要的是,非编码 RNA 的主要功能是参与翻译和基因表达的调控。

内含子

内含子发生中断蛋白质编码基因的编码区。通常,它们在转录后通过剪接外显子被去除以获得未受干扰的编码区。

假基因

假基因是失去蛋白质编码能力的基因。此外,它们由于功能基因的逆转录或基因组复制而出现,并成为“基因组化石”。

重复序列

重复序列包括转座子和病毒元件。但是,它们是移动元素。在这里,转座子作为可移动的 DNA 元件进行转座,而病毒元件或反转录转座子通过转录通过“复制和粘贴”机制移动。

端粒

端粒是重复的 DNA,它出现在染色体的末端。它们负责防止 DNA 复制过程中的染色体退化。

编码 DNA 和非编码 DNA 之间的相似性

编码 DNA 和非编码 DNA 的区别

定义

编码DNA是指基因组中含有蛋白质编码基因的DNA,非编码DNA是指不编码蛋白质的另一种DNA。

基因组中的百分比

编码 DNA 仅占人类基因组的 1%,而非编码 DNA 占人类基因组的 99%。

成分

编码 DNA 由外显子组成,而非编码 DNA 由调控元件、非编码 RNA 基因、内含子、假基因、重复序列和端粒组成。

蛋白质编码

编码 DNA 编码蛋白质,而非编码 DNA 不编码蛋白质。

转录结果

编码 DNA 进行转录以合成 mRNA,而非编码 DNA 进行转录以合成 tRNA、rRNA 和其他调节性 RNA。

基因产品的功能

由编码 DNA 编码的蛋白质在细胞中具有结构、功能和调节的重要性,而非编码 DNA 对控制基因活性很重要。

结论

编码 DNA 是基因组中的 DNA 类型,编码蛋白质编码基因。通常,这些基因经过转录以合成 mRNA。在真核生物中,蛋白质编码基因的编码区被内含子打断,内含子在转录后被去除。然而,mRNA经过翻译以产生蛋白质。重要的是,蛋白质通过作为细胞的结构、功能和调节成分在细胞中发挥关键作用。相比之下,非编码 DNA 是另一种类型的 DNA,约占基因组的 99%。然而,它包含非编码 RNA 的基因,包括 tRNA、rRNA 和其他调节性 RNA,它们在 mRNA 的翻译中很重要。此外,非编码 DNA 包括调控元件、内含子、假基因、重复序列和端粒。因此,编码 DNA 和非编码 DNA 之间的主要区别在于存在的基因类型及其基因产物。

参考:

1. “什么是非编码 DNA? – 遗传学家庭参考 – NIH。”美国国家医学图书馆,美国国立卫生研究院,可在此处获得。

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)通过Commons Wikimedia 2. “TATA box 机制”,Luttysar – 自己的作品(CC BY-SA 4.0),通过Commons Wikimedia 3. “DNA 到蛋白质或ncRNA”,Thomas Shafee – 自己的作品(CC BY 4.0)通过Commons Wikimedia

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