Գենն ընդդեմ սպիտակուցի
Չնայած գենը և սպիտակուցը սերտորեն կապված են, սակայն դրանց գործառույթի և ֆիզիոլոգիայի միջև կան որոշակի տարբերություններ: Գենը և սպիտակուցը երկու շատ սերտորեն կապված կենսանյութեր են մարմնի համակարգում: Գենի ֆունկցիան արտահայտվում է սպիտակուցի տեսքով։ Սա ամենամոտ կապ է ստեղծում գեների և սպիտակուցների միջև: Ե՛վ գենը, և՛ սպիտակուցը կենսական միացություն են կյանքում և օգնում են կառուցել գենոտիպի և ֆենոտիպի միջև փոխհարաբերությունները գենետիկայի մեջ: Այս մոլեկուլային հարաբերությունը բացատրվում է մեկ գեն/մեկ պոլիպեպտիդ հիպոթեզով։ Ֆրենսիս Քրիկը առաջին մարդն էր, ով նկարագրեց բջիջներում տեղեկատվական հոսքը, որը հանգեցնում է գենոտիպի ֆենոտիպի փոխակերպմանը:Բջիջներում մեկ ուղղությամբ տեղեկատվության հոսքը հետևյալն է.
ԴՆԹ (գեն) → ՌՆԹ → սպիտակուց
ԴՆԹ-ից ՌՆԹ քայլը հայտնի է որպես տրանսկրիպցիա, մինչդեռ ՌՆԹ-ից դեպի սպիտակուց՝ թարգմանություն: Այս հոդվածի հիմնական ուշադրությունը գենի և սպիտակուցի միջև եղած տարբերությունն է, մինչդեռ գենի և սպիտակուցի գործառույթն ու ֆիզիոլոգիան նույնպես կքննարկվեն:
Ի՞նչ է գենը:
Գենը համարվում է գենետիկ տեղեկատվության հիմնական միավոր: Այն գտնվում է քրոմոսոմի վրա՝ կոնկրետ գենետիկական վայրում: Գենետիկական տեղեկատվությունը, որը գտնվում է կոնկրետ տեղանքում, սովորաբար տառադարձվում է մեկ ՌՆԹ մոլեկուլի, որն ի վերջո կոդավորված է որոշակի սպիտակուցի համար: Այս գեները կոչվում են սպիտակուցային կոդավորող գեներ: Գեններից արտագրված ոչ բոլոր ՌՆԹ-ները վերածվում են սպիտակուցների: Այս գեները կոչվում են ոչ կոդավորող գեներ: Գենների ուսումնասիրությունը կոչվում է գենետիկա: Էուկարիոտներում քրոմոսոմային զույգերը դասավորված են որպես հոմոլոգ զույգեր։ Նույն դիրքում կամ տեղանքում տեղակայված նույն գենի տարբեր ձևերը հայտնի են որպես ալելներ:Էուկարիոտիկ գեներն ավելի բարդ են, քան պրոկարիոտները և պարունակում են միջանկյալ հաջորդականություններ, որոնք կոչվում են ինտրոններ: Գեններում հայտնաբերված մյուս կարգավորիչ բաժինները կոչվում են էկզոններ, որոնք կազմում են mRNA-ն: Մարդու մեջ սպիտակուցը կոդավորող ամենափոքր գենը բաղկացած է մոտ 500 նուկլեոտիդներից՝ առանց ինտրոնների և կոդավորում է հիստոնային սպիտակուցը: Մարդու սպիտակուցը կոդավորող ամենամեծ գենը պարունակում է մոտ 2,5 միլիոն նուկլեոտիդ և կոդավորում է դիստրոֆին կոչվող սպիտակուցը։
Բակտերիալ ԴՆԹ-ն տառադարձվել է mRNA-ի և այնուհետև վերածվել սպիտակուցի
Ի՞նչ է սպիտակուցը:
Սպիտակուցներն ամենատարբեր կենսաբանական մակրոմոլեկուլներն են՝ տարբեր գործառույթներով, ներառյալ ֆերմենտների կատալիզը, պաշտպանությունը, փոխադրումը, աջակցությունը, շարժումը, կարգավորումը և պահեստավորումը: Սպիտակուցի կառուցվածքը որոշվում է մարմնի որոշակի գենով:Սպիտակուցների ֆունկցիոնալ և կառուցվածքային միավորը ամինաթթուն է: Ինչպես ենթադրում է անունը, ամինաթթուն բաղկացած է ամինաթթուներից (-NH2) և թթվային կարբոքսիլ խմբից (-COOH): Կան 20 տարբեր ամինաթթուներ, որոնք դասավորված են տարբեր հաջորդականությամբ պեպտիդային կապերի միջոցով, որպեսզի արտադրեն մարմնի բոլոր սպիտակուցները: Պեպտիդային կապերով կապված ամինաթթուների շղթան կոչվում է պոլիպեպտիդ։
Սպիտակուցի կառուցվածքը կամ ձևը որոշում է նրա գործառույթը: Ամինաթթուների հաջորդականությունը որոշվում է սպիտակուցի առաջնային կառուցվածքով: Սպիտակուցի ներսում մի քանի պեպտիդային խմբերի առկայությունը կարող է հանգեցնել մոտակա ամինաթթուների միջև ջրածնային կապերի ձևավորմանը: Սա կարող է փոխել կառուցվածքը և որոշել սպիտակուցի երկրորդական կառուցվածքը: Երրորդական կառուցվածքը; Սպիտակուցի վերջնական 3D ձևը որոշվում է սպիտակուցի ծալքերով և կապերով: Սպիտակուցի չորրորդական կառուցվածքը հայտնաբերված է միայն բազմաթիվ պոլիպեպտիդներով սպիտակուցում:
Ո՞րն է տարբերությունը գենի և սպիտակուցի միջև:
• Գեների ֆունկցիան արտահայտվում է սպիտակուցի միջոցով (գենը որոշում է օրգանիզմում որոշակի սպիտակուցի առաջնային կառուցվածքը):
• Գենը կազմված է ԴՆԹ-ից, մինչդեռ սպիտակուցը կազմված է ամինաթթուներից:
• Գեները կրում են գենոտիպը, մինչդեռ սպիտակուցներն արտահայտում են ֆենոտիպերը:
• Գենի հիմնական գործառույթը ժառանգականության մասին տեղեկատվություն կրելն է, մինչդեռ սպիտակուցի հիմնական գործառույթները ներառում են ֆերմենտների կատալիզը, պաշտպանությունը, փոխադրումը, աջակցությունը, շարժումը, կարգավորումը և պահպանումը:
