主な違い–遺伝子とタンパク質

遺伝子とタンパク質は、細胞内に見られる2つの機能的に関連する実体です。一般的に、遺伝子はDNAの断片です。 DNAはほとんどの生物の遺伝物質です。 DNAはmRNAに転写されます。タンパク質に翻訳されたmRNAは、分子生物学のセントラルドグマとして総称されています。したがって、遺伝子は細胞内のタンパク質の産生に関与しています。 NS 主な違い 遺伝子とタンパク質の間はそれです 遺伝子は機能性タンパク質のアミノ酸配列の決定に関与しますが、タンパク質は細胞の構造的、機能的、および調節的要素として機能します.

対象となる主要分野

1.遺伝子とは –定義、構造、役割 2.タンパク質とは –定義、構造、役割 3.遺伝子とタンパク質の類似点は何ですか –共通機能の概要 4.遺伝子とタンパク質の違いは何ですか –主な違いの比較

重要な用語：アミノ酸、コーディング配列、遺伝子、遺伝子発現、タンパク質、調節配列

遺伝子とは

遺伝子とは、特定のタンパク質をコードする染色体の領域（遺伝子座）を指します。遺伝子は遺伝の分子単位として識別されます。遺伝子の現代的な概念は、1860年代のグレゴールメンデルによる特性の継承に関する研究に端を発しています。通常、ヒトゲノムは約2万個の遺伝子で構成されています。

遺伝子の構造は、コード配列と調節配列の2つのセグメントで構成されています。 コーディング配列 真核生物の遺伝子のエクソンとイントロンで構成されています。原核生物は、特定のタンパク質のコード配列を中断するイントロンを欠いています。したがって、原核生物の遺伝子は真核生物の遺伝子よりも短い。真核生物では、タンパク質合成中にエクソンがスプライシングされると、イントロンが除去されます。したがって、真核生物における単一遺伝子のコード配列の選択的スプライシングによって、複数のタンパク質を産生することができる。遺伝子のコード配列には、非翻訳領域（5'UTRおよび3'UTR）が隣接しています。 NS 調節配列 遺伝子のは、プロモーター領域、エンハンサー、および阻害剤で構成されています。原核生物では、機能的に関連する遺伝子のグループがオペロンを形成します。オペロンには複数のタンパク質コード配列があり、それらは一緒に転写されます。一部のウイルスは完全にRNAゲノムで構成されています。機能性タンパク質のアミノ酸配列の生成は、遺伝子発現として知られています。遺伝子発現は、転写レベルまたは翻訳レベルのいずれかで調節することができます。それらの遺伝子はRNA遺伝子と呼ばれています。真核生物の遺伝子の構造と遺伝子発現を図1に示します。

図1：真核生物の遺伝子発現

生物は、生殖中に両親から遺伝子の完全なセットを継承します。特定の遺伝子の突然変異は、対立遺伝子として知られている同じ遺伝子の変異体を生じさせます。対立遺伝子は、集団内の遺伝子の特性のバリエーションを生成します。対立遺伝子は優性または劣性対立遺伝子のいずれかです。ほとんどの対立遺伝子はメンデルの法則を受けます。

タンパク質とは

タンパク質は、1つまたは2つのアミノ酸鎖で構成される大きな窒素有機化合物です。したがって、タンパク質の構成要素はアミノ酸です。タンパク質は、普遍的なアミノ酸の代替アセンブリで構成されています。隣接するアミノ酸のアミノ基とカルボン酸基の間にペプチド結合が形成され、一連のアミノ酸が形成されます。したがって、タンパク質はポリペプチドと呼ばれます。これは、タンパク質がポリマーであることを意味します。通常、ポリペプチドは50〜2000個のアミノ酸で構成されます。一次タンパク質の構造を図2に示します。

図2：一次タンパク質構造

タンパク質合成は、 遺伝子発現。転写と翻訳はタンパク質合成の2つのステップです。これらのタンパク質の構造と機能の研究は、プロテオミクスと呼ばれています。ただし、タンパク質は非常に複雑で動的なタイプの分子です。典型的なタンパク質は、一次、二次、三次、四次の4つの構造レベルで構成されています。アミノ酸のさまざまな組み合わせは、タンパク質にさまざまな特性を与えます。人間は2万から2万5千のタンパク質をコードする遺伝子を持っています。それらから約200万種類のタンパク質を合成することができます。しかし、人体には約5万個のタンパク質が含まれています。残りのタンパク質は食事を通して消費されます。典型的なタンパク質の4つの構造レベルを図3に示します。

図3：タンパク質の構造レベル

食品中のタンパク質の2つの形態は、完全タンパク質と不完全タンパク質です。完全なタンパク質は20の必須アミノ酸すべてで構成されていますが、不完全なタンパク質はそのうちのいくつかしか含まれていません。これらのタンパク質は消化中にアミノ酸に分解され、アミノ酸は血液を介して細胞に輸送されます。タンパク質は細胞の構造成分です。それらはまたホルモンおよび酵素として作用することによって体の機能を調節します。それらは輸送分子としても機能します。たとえば、ヘモグロビンは体全体に酸素を輸送するタンパク質です。タンパク質は免疫系の分子も生成します。

遺伝子とタンパク質の類似点

遺伝子とタンパク質の違い

意味

遺伝子： 遺伝子は、特定のタンパク質をコードする染色体の領域（遺伝子座）です。

タンパク質： タンパク質は、1つまたは2つのアミノ酸鎖で構成される大きな窒素有機化合物です。

意義

遺伝子： 遺伝子はDNAまたはRNAの断片です。

タンパク質： タンパク質はポリペプチドです。

構成

遺伝子： 遺伝子は、DNAヌクレオチドまたはRNAヌクレオチドで構成されています。

タンパク質： タンパク質はアミノ酸で構成されています。

の責任者

遺伝子： 遺伝子は遺伝子型の決定に責任があります。

タンパク質： タンパク質は表現型の決定に関与しています。

関数

遺伝子： 遺伝子は機能性タンパク質の産生に関与しています。

タンパク質： タンパク質は、細胞の構造的、機能的、および調節的要素として機能します。

結論

遺伝子とタンパク質は、細胞内に見られる2つの実体です。遺伝子はヌクレオチドで構成されたDNAの断片です。遺伝子は機能性タンパク質のためにコードされています。タンパク質は、細胞の構造的、機能的、および調節的要素として機能します。タンパク質はアミノ酸で構成されています。遺伝子とタンパク質の主な違いは、細胞内の各エンティティの役割です。

リファレンス：

1.「遺伝子とは何ですか？ –遺伝学ホームリファレンス。」米国国立医学図書館、国立衛生研究所、こちらから入手できます。 2.「タンパク質とは何ですか？それらは何をしますか？ –遺伝学ホームリファレンス。」米国国立医学図書館、国立衛生研究所、こちらから入手できます。

画像提供：

1.「遺伝子構造真核生物2注釈付き」ThomasShafee – Shafee T、Lowe R（2017）。 「真核生物と原核生物の遺伝子構造」。 WikiJournal of Medicine 4（1）。 DOI：10.15347 / wjm /2017.002。 ISSN 20024436.（CC BY 4.0）Commons Wikimedia 2.「タンパク質一次構造」国立ヒトゲノム研究所-（パブリックドメイン）Commons Wikimedia 3.「タンパク質-構造」NHGRI-提供：National Human Genome Research Institute（パブリックドメイン）コモンズウィキメディア経由