Các sự khác biệt chính giữa biểu hiện gen và quy định gen là biểu hiện gen là một quá trình tạo ra protein hoặc RNA chức năng từ thông tin di truyền ẩn trong gen trong khi quy định gen là quá trình gây ra hoặc kìm hãm sự biểu hiện của gen.
Một gen là một đoạn DNA cụ thể nằm trong nhiễm sắc thể. Nó bao gồm các intron, là các chuỗi không mã hóa và exon, là các chuỗi mã hóa. Các gen trải qua sự biểu hiện thông qua hai bước chính để tạo ra protein. Thứ tự cụ thể của các nucleotide quyết định protein kết quả. Do đó, điều thực sự quan trọng là biểu hiện và điều chỉnh gen để ngăn chặn việc sản xuất các protein không cần thiết có thể gây ra các vấn đề khác nhau bao gồm rối loạn di truyền, hội chứng, vv Do đó, biểu hiện gen và điều hòa gen là hai quá trình cực kỳ quan trọng xảy ra trong các sinh vật sống. Tuy nhiên, cả hai quá trình này đều không diễn ra riêng biệt; cả hai quá trình xảy ra đồng thời.
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Biểu hiện gen là gì
3. Quy định gen là gì
4. Điểm tương đồng giữa biểu hiện gen và quy định gen
5. So sánh cạnh nhau - Biểu hiện gen và quy định gen ở dạng bảng
6. Tóm tắt
Biểu hiện gen là quá trình biến đổi thông tin di truyền ẩn trong gen thành protein. Đó là quá trình tạo ra các phân tử quan trọng về mặt sinh học và chúng thường là các đại phân tử, đặc biệt là protein. Tuy nhiên, RNA cũng là một sản phẩm của biểu hiện gen. Trong thực tế, không thể có dạng sống mà không có biểu hiện gen. Có hai bước chính của biểu hiện gen. Họ là phiên âm và dịch thuật. Quá trình xử lý RNA cũng diễn ra giữa hai quá trình này. Không chỉ vậy, một số quá trình khác như chỉnh sửa protein sau khi dịch mã và sự trưởng thành RNA không mã hóa, v.v. cũng diễn ra trong quá trình biểu hiện gen.
Hình 01: Biểu hiện gen
Phiên mã là bước đầu tiên của biểu hiện gen; điều này tạo ra một chuỗi mRNA từ thông tin di truyền trong trình tự mã hóa của gen. Sau đó, chuỗi mRNA được sản xuất trải qua quá trình xử lý để loại bỏ các chuỗi không mã hóa. Sau khi xử lý phân tử mRNA, nó rời khỏi nhân và đến các ribosome trong tế bào chất. Bản dịch bước thứ hai bắt đầu tại các ribosome. Có các phân tử tRNA (RNA chuyển giao) cụ thể nhận ra các axit amin có liên quan trong tế bào chất. Nhờ sự giúp đỡ của rRNA và tRNA, trình tự mRNA biến đổi thành một protein cụ thể ở cuối biểu hiện gen.
Điều hòa gen là quá trình kiểm soát biểu hiện gen. Đây là một quá trình quan trọng trong việc kiểm soát thông tin DNA cực kỳ phức tạp của một sinh vật. Thật đáng ngạc nhiên khi biết rằng gần 97% trình tự DNA của con người là trình tự không mã hóa. Nói cách khác, phần lớn bộ gen của con người bao gồm các chuỗi không phải là gen. Tất cả các trình tự (ít nhất là hầu hết trong số này) được cho là hoạt động trong quy trình điều hòa gen. Intron là thành phần chính trong chuỗi không mã hóa trong khi exon mã cho protein.
Hình 02: Quy định gen
Quy định gen có chức năng chính của nó trong việc kiểm soát độ chính xác và tốc độ biểu hiện gen nói chung và một số chức năng khác nói riêng. Sự điều hòa biểu hiện gen diễn ra chủ yếu trong quá trình phiên mã, ghép RNA, vận chuyển RNA, dịch mã và suy thoái mRNA. Tuy nhiên, các quá trình khác như gây ra các biểu hiện enzyme, tạo ra protein sốc nhiệt và operon lac (vận chuyển và chuyển hóa đường sữa) là các khía cạnh quan trọng khác của quy định gen. Hơn nữa, điều quan trọng là phải nói rằng chính quy định gen cung cấp nền tảng cho tính linh hoạt của các tế bào được sửa đổi thông qua sự biệt hóa tế bào thông qua việc tạo ra hoặc ức chế các biểu hiện gen.
Biểu hiện gen là quá trình tổng hợp các đại phân tử hoạt động sinh học từ gen trong khi quy định gen đảm bảo không có gì sai trong quá trình biểu hiện. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa biểu hiện gen và quy định gen. Ngoài ra, một sự khác biệt nữa giữa biểu hiện gen và điều hòa gen là sự biểu hiện gen xảy ra thông qua phiên mã và dịch mã trong khi điều hòa gen xảy ra thông qua việc điều hòa các miền nhiễm sắc, phiên mã, chỉnh sửa sau phiên mã, vận chuyển RNA, dịch mã và suy thoái mRNA.
Dưới đây infographic cho thấy nhiều mô tả về sự khác biệt giữa biểu hiện gen và quy định gen.
Biểu hiện gen là quá trình chuyển đổi thông tin di truyền của gen thành protein hoặc RNA chức năng trong khi quy định gen là quá trình kiểm soát sự biểu hiện của gen. Trên thực tế, biểu hiện gen là quá trình chính trong khi quy định gen là một phần kiểm soát thiết yếu. Hơn nữa, biểu hiện gen phải chịu tất cả các quá trình liên quan đến quy định gen như thời gian, kiểm soát tốc độ, ức chế và gây ra. Cả biểu hiện gen và quy định gen đều đảm bảo sản xuất protein chính xác với số lượng chính xác. Do đó, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa biểu hiện gen và quy định gen.
1. Biểu hiện gen Gene. Bản tin thiên nhiên, Nhóm xuất bản tự nhiên, có sẵn ở đây.
2. Quy định về biểu hiện gen. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18 tháng 3 năm 2019, Có sẵn tại đây.
1. Biểu hiện gen của eukaryote Tử Bằng CKRobinson - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia
2. Quy định về biểu hiện gen bằng thụ thể hoóc-môn steroid steroid By Ali Zifan 03:07, ngày 10 tháng 7 năm 2016 (UTC) - Công việc riêng; Thông tin được sử dụng từ Campbell Biology (Phiên bản thứ 10) của Jane B. Reece & Steven A. Wasserman (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia