الجين مقابل البروتين
على الرغم من ارتباط الجينات والبروتين ارتباطًا وثيقًا ، إلا أن هناك اختلافات محددة بين وظيفتهما وعلم وظائف الأعضاء. يعتبر الجين والبروتين مادتين حيويتين وثيقتي الصلة في نظام الجسم. يتم التعبير عن وظيفة الجين في شكل بروتين. هذا يجعل الرابط الأقرب بين الجينات والبروتينات. يعتبر كل من الجين والبروتين مركبًا حيويًا في الحياة ويساعدان على بناء العلاقة بين النمط الجيني والنمط الظاهري في علم الوراثة. يتم تفسير هذه العلاقة الجزيئية من خلال فرضية الجين الواحد / متعدد الببتيد. كان فرانسيس كريك أول شخص يصف تدفق المعلومات في الخلايا ، مما يؤدي إلى تحويل النمط الجيني إلى النمط الظاهري.تدفق معلومات الاتجاه الفردي في الخلايا على النحو التالي.
DNA (جين) → RNA → بروتين
تُعرف خطوة DNA-to-RNA بالنسخ ، بينما يُطلق على RNA-to-protein اسم الترجمة. التركيز الرئيسي لهذه المقالة هو الفرق بين الجين والبروتين ، في حين سيتم النظر في وظيفة وفسيولوجيا الجين والبروتين أيضًا.
ما هو الجين؟
يعتبر الجين الوحدة الأساسية للمعلومات الجينية. يقع على كروموسوم في موضع وراثي محدد. عادةً ما يتم نسخ المعلومات الجينية الموجودة في الموقع المحدد إلى جزيء RNA واحد ، والذي يتم ترميزه في النهاية لبروتين معين. تسمى هذه الجينات جينات ترميز البروتين. لا تُترجم كل الرنا المنسوخة من الجينات إلى بروتينات. تسمى هذه الجينات بالجينات غير المشفرة. تسمى دراسة الجينات علم الوراثة. في حقيقيات النوى ، يتم ترتيب أزواج الكروموسومات كأزواج متماثلة. تُعرف الأشكال المختلفة من نفس الجين الموجودة في نفس الموضع أو الموقع باسم الأليلات.تعد جينات حقيقيات النوى أكثر تعقيدًا من الجينات بدائية النواة وتحتوي على متواليات متداخلة تسمى الإنترونات. تسمى الأقسام التنظيمية الأخرى الموجودة في الجينات exons ، والتي تشكل mRNA. في الإنسان ، يتكون أصغر جين مشفر للبروتين من حوالي 500 نيوكليوتيد بدون إنترونات ويرمز بروتين هيستون. يحتوي أكبر جين لترميز البروتين في الإنسان على حوالي 2.5 مليون نيوكليوتيد ويشفر البروتين المسمى ديستروفين.
نسخ الحمض النووي البكتيري إلى mRNA ثم ترجم إلى بروتين
ما هو البروتين؟
البروتينات هي الجزيئات البيولوجية الأكثر تنوعًا مع وظائف مختلفة ، بما في ذلك تحفيز الإنزيم ، والدفاع ، والنقل ، والدعم ، والحركة ، والتنظيم ، والتخزين. يتم تحديد بنية البروتين بواسطة جين معين في الجسم.الوحدة الوظيفية والهيكلية للبروتينات هي الأحماض الأمينية. كما يوحي الاسم ، يتكون الأحماض الأمينية من مجموعة أمينية (-NH2) ومجموعة كربوكسيل حمضية (-COOH). هناك 20 نوعًا من الأحماض الأمينية المختلفة مرتبة في تسلسلات مختلفة من خلال روابط الببتيد ، لإنتاج جميع البروتينات في الجسم. سلسلة من الأحماض الأمينية المتصلة بواسطة روابط الببتيد تسمى عديد الببتيد.
تحدد بنية البروتين أو شكله وظيفته. يتم تحديد تسلسل الأحماض الأمينية من خلال البنية الأساسية للبروتين. يمكن أن يؤدي وجود العديد من مجموعات الببتيد داخل البروتين إلى تكوين روابط هيدروجينية بين الأحماض الأمينية القريبة. هذا يمكن أن يغير البنية ويحدد البنية الثانوية للبروتين. الهيكل الثالث يحدد الشكل النهائي ثلاثي الأبعاد للبروتين من خلال الطيات والروابط في البروتين. تم العثور على التركيب الرباعي للبروتين فقط في البروتين الذي يحتوي على عديد ببتيدات متعددة.
ما الفرق بين الجين والبروتين؟
• يتم التعبير عن وظيفة الجينات من خلال البروتين (يحدد الجين البنية الأساسية لبروتين معين في الجسم).
• يتكون الجين من الحمض النووي ، بينما يتكون البروتين من الأحماض الأمينية.
• تحمل الجينات النمط الجيني بينما البروتينات تعبر عن الأنماط الظاهرية.
• الوظيفة الرئيسية للجين هي نقل معلومات الوراثة ، في حين أن الوظائف الرئيسية للبروتين تشمل تحفيز الإنزيم ، والدفاع ، والنقل ، والدعم ، والحركة ، والتنظيم ، والتخزين.
