Nøgleforskellen mellem genekspression og genregulering er, at genekspression er en proces, der producerer et funktionelt protein eller RNA ud fra den genetiske information, der er gemt i et gen, mens genregulering er den proces, der inducerer eller undertrykker ekspressionen af en gen.
Et gen er et specifikt fragment af DNA placeret i et kromosom. Den består af introner, som er ikke-kodende sekvenser, og exoner, som er kodende sekvenser. Gener undergår ekspression via to hovedtrin for at producere proteiner. Den specifikke rækkefølge af nukleotiderne bestemmer det resulterende protein. Derfor er det virkelig vigtigt at udtrykke og regulere gener for at forhindre produktionen af unødvendige proteiner, som kan forårsage forskellige problemer, herunder genetiske lidelser, syndromer osv. Derfor er genekspression og genregulering to ekstremt vigtige processer, der forekommer i levende organismer. Ingen af disse processer foregår dog separat; begge processer foregår samtidigt.
Hvad er genekspression?
Genekspression er processen med at transformere den genetiske information, der er gemt i et gen, til et protein. Det er den proces, der laver biologisk vigtige molekyler, og de er norm alt makromolekyler, især proteiner. Imidlertid er RNA også et produkt af genekspression. Faktisk kan der ikke være nogen livsform, uden at genekspression finder sted. Der er to hovedtrin af genekspression. De er transskription og oversættelse. RNA-behandling finder også sted mellem disse to processer. Ikke nok med det, adskillige andre processer, såsom post-translationsproteinmodifikation og ikke-kodende RNA-modning osv. finder også sted under genekspression.
Figur 01: Genekspression
Transkription er det første trin i genekspression; dette producerer en mRNA-sekvens ud fra den genetiske information i genets kodende sekvens. Derefter gennemgår den producerede mRNA-sekvens behandling for at fjerne ikke-kodende sekvenser. Efter bearbejdningen af mRNA-molekylet forlader det kernen og når ribosomerne i cytoplasmaet. Det andet trins translation starter ved ribosomerne. Der er specifikke tRNA (transfer RNA) molekyler, der genkender de relevante aminosyrer i cytoplasmaet. Ved hjælp af rRNA og tRNA transformeres mRNA-sekvensen til et specifikt protein i slutningen af genekspressionen.
Hvad er genregulering?
Genregulering er processen med at kontrollere genekspression. Det er en vital proces til at kontrollere en organismes ekstremt komplekse DNA-information. Det ville være overraskende at vide, at næsten 97% af de humane DNA-sekvenser er ikke-kodende sekvenser. Med andre ord omfatter et stort flertal af det menneskelige genom sekvenser, der ikke er gener. Alle disse (i det mindste de fleste af disse) ikke-kodende sekvenser menes at fungere i genreguleringsprocessen. Introner er hovedkomponenten i ikke-kodende sekvenser, mens exoner koder for proteiner.
Figur 02: Genregulering
Genregulering har sine hovedfunktioner i at kontrollere nøjagtigheden og hastigheden af genekspression generelt og nogle få andre funktioner i særdeleshed. Regulering af genekspressionen finder hovedsageligt sted under transkription, RNA-splejsning, RNA-transport, translation og mRNA-nedbrydning. Andre processer såsom induktion af enzymekspressioner, induktion af varmechokproteiner og lac operon (transport og metabolisme af lactose) er imidlertid andre vigtige aspekter af genreguleringen. Desuden ville det være vigtigt at slå fast, at det er genregulering, der danner grundlag for, at cellernes alsidighed kan modificeres gennem cellulær differentiering via inducering eller inhibering af genekspression.
Hvad er lighederne mellem genekspression og genregulering?
- Genekspression og genregulering er to vigtige processer, der forekommer i levende organismer.
- Begge processer sikrer produktionen af korrekte proteiner.
- De er også afgørende for at videregive den korrekte genetiske information fra forældre til afkom.
- Yderligere foregår begge processer på samme tid.
Hvad er forskellen mellem genekspression og genregulering?
Genekspression er processen med at syntetisere de biologisk fungerende makromolekyler fra gener, mens genregulering sørger for, at intet går g alt i ekspressionsprocessen. Så dette er den vigtigste forskel mellem genekspression og genregulering. Desuden er en yderligere forskel mellem genekspression og genregulering, at genekspressionen sker via transkription og translation, mens genregulering sker via regulering af kromatindomæner, transkription, post-transkriptionel modifikation, RNA-transport, translation og mRNA-nedbrydning.
Infografikken nedenfor viser mere beskrivelse af forskellen mellem genekspression og genregulering.
Opsummering – genekspression vs genregulering
Genekspression er den proces, der konverterer den genetiske information af et gen til et funktionelt protein eller RNA, mens genregulering er den proces, der styrer ekspressionen af gener. Faktisk er genekspression hovedprocessen, hvorimod genregulering er en vigtig kontrollerende del. Genekspression er desuden udsat for alle de relaterede processer af genreguleringen, såsom timing, hastighedskontrol, inhibering og induktion. Både genekspression og genregulering sikrer produktionen af korrekte proteiner i korrekte mængder. Dette opsummerer således forskellen mellem genekspression og genregulering.
