تفاوت کلیدی - ژنهای ساختاری در مقابل ژنهای تنظیمی
در زمینه وراثت، واحد ساختاری و عملکردی ژن است. آنها از DNA حاوی اطلاعات ژنتیکی برای سنتز پروتئین ها ساخته شده اند. اندازه ژن های انسان متفاوت است و از تعداد کم تا تعداد زیادی جفت باز متغیر است. بر اساس پروژه ژنوم انسان، تعداد تخمینی ژن‌هایی که انسان در اختیار دارد 20000 تا 25000 ژن است. هر فردی دو نسخه از یک ژن دارد. این دو نسخه از والدین به ارث می رسد (یکی از والدین). دو نوع ژن وجود دارد. ژن های ساختاری و ژن های تنظیم کننده.در زمینه ژنهای ساختاری، نوعی ژن است که برای هر نوع RNA (به جز siRNA و miRNA) و پروتئین‌هایی که پروتئین‌های تنظیم‌کننده نیستند، کد میکند. ژنهای تنظیم‌کننده مجموعه‌ای از ژن‌ها هستند که شامل کنترل بیان ژنهای ساختاری می‌شوند. این تفاوت کلیدی بین ژنهای ساختاری و تنظیمی است.
ژن های ساختاری چیست؟
ژن ساختاری نوعی ژن است که پروتئین یا RNA خاصی را کد می کند. این کدهای ژنی برای همه پروتئین ها انتظار پروتئین های تنظیم کننده را دارند. محصولات ژنی ساختاری حاوی پروتئین ها و آنزیم های ساختاری هستند. در یک جنبه معمولی، این ژنهای ساختاری حاوی توالی‌های DNA مربوط به یک توالی خاص از اسید آمینه هستند که منجر به پروتئین می‌شود. ژنهای ساختاری تضمین می‌کنند که پروتئین‌های تولید شده در هیچ شکلی از تنظیم ژن دخالتی ندارند. این ژن ها همچنین توسط RNA های غیر کد کننده مختلف مانند rRNA و tRNA کدگذاری می شوند. miRNA تنظیمی (micro RNA) و siRNA (RNA تداخلی کوتاه) توسط ژنهای ساختاری کدگذاری نمی‌شوند.
شکل 01: ژنهای ساختاری
ژن های ساختاری پروکاریوتی در مجاورت یکدیگر به عنوان اپرون ظاهر می شوند. ژن های اپرون همیشه عملکردهای مرتبطی را انجام می دهند. تشکیل اپرون منجر به تنظیم بیان ژن می شود. رایج ترین و بهترین نمونه اپرون اپرون لاک است. از سه ژن ساختاری lac Z، lac Y و lac A تشکیل شده است. همه این ژنهای ساختاری توسط یک اپراتور و یک پروموتر تنظیم می‌شوند. هنگام تعیین شرایط بیماری مبتنی بر ژنتیک، می توان آنها را با استفاده از بررسی محتوا و مکان این ژن های ساختاری شناسایی کرد.
ژن های تنظیم کننده چیست؟
ژن تنظیم کننده نوعی ژن است که شامل کنترل بیان یک یا چند ژن دیگر است.در شرایط عادی، ژنهای تنظیم‌کننده از توالی‌های تنظیم‌کننده تشکیل شده‌اند و در انتهای ۵ دقیقه از محل شروع رونویسی ژن ساختاری که تنظیم میکند، وجود دارند. آنها همچنین ممکن است دارای توالی های تنظیمی در انتهای 3 نقطه شروع رونویسی باشند. توالی های تنظیمی می توانند پایه های کیلویی زیادی از محل شروع رونویسی دورتر باشند. این ژنهای تنظیم‌کننده توانایی رمزگذاری یک پروتئین را دارند یا می‌توانند به عنوان کدکننده یک ژن در زمینه miRNA عمل کنند. ژنی که پروتئینی را کد می کند که دارای یک عمل بازدارنده بر روی یک ژن اپراتور است، می تواند به عنوان نمونه ای برای یک ژن تنظیم کننده توصیف شود. ژن اپراتور نوعی ژن است که به پروتئین‌های سرکوبگر مختلف متصل می‌شود، که فرآیند ترجمه را مهار میکند.
شکل 02: ژن های تنظیم کننده
در پروکاریوت‌ها، ژنهای تنظیم‌کننده عمدتاً برای پروتئین‌های سرکوبگر کد می‌کنند. این پروتئین های سرکوب کننده به پروموتورهای ژن متصل می شوند و از جذب و عملکرد RNA پلیمراز جلوگیری می کنند. این از نظر روند رونویسی را مهار می کند. برخی از ژن های تنظیم کننده در رمزگذاری پروتئین های فعال کننده دخالت دارند. این پروتئین ها به مکان خاصی از یک مولکول DNA متصل می شوند و روند رونویسی را افزایش می دهند.
شباهت‌های بین ژنهای ساختاری و تنظیمی چیست؟
- هر دو ژن ساختاری و تنظیم کننده کد پروتئین یا RNA هستند.
- هر دو ژن ساختاری و تنظیمی از نوکلئوتیدها تشکیل شده اند.
- هر دو ژن ساختاری و تنظیمی در موجودات زنده مهم هستند.
تفاوت بین ژنهای ساختاری و تنظیمی چیست؟
ژن های ساختاری در مقابل ژن های تنظیمی |
|
| ژن ساختاری نوعی ژن است که برای هر نوع RNA (به استثنای siRNA و miRNA) و پروتئینی که پروتئین های تنظیم کننده نیستند کد می کند. | ژن های تنظیم کننده مجموعه ای از ژن ها هستند که شامل کنترل بیان ژن های ساختاری می شوند. |
| ساختار | |
| ژن های ساختاری ساختارهای پیچیده ای هستند. | ژن های تنظیم کننده ساختارهای ساده تری هستند. |
| عملکرد | |
| ژنهای ساختاری برای پروتئین‌ها و آنزیم‌های ساختاری کدگذاری می‌شوند. | ژن های تنظیم کننده رونویسی ژن های ساختاری را تنظیم می کنند. |
خلاصه - ژنهای ساختاری در مقابل ژنهای تنظیمی
ژن ساختاری نوعی ژن است که پروتئین یا RNA خاصی را کد می کند.این ژن ها برای همه پروتئین ها کد می کنند و انتظار هر نوع پروتئین تنظیمی را دارند. محصولات ژنی ساختاری حاوی پروتئین ها و آنزیم های ساختاری هستند. ژنهای ساختاری تضمین می‌کنند که پروتئین‌های تولید شده در هیچ شکلی از تنظیم ژن دخالتی ندارند. ژن تنظیم کننده نوعی ژن است که شامل کنترل بیان یک یا چند ژن است. در پروکاریوت‌ها، ژنهای تنظیم‌کننده عمدتاً برای پروتئین‌های سرکوب‌کننده کدگذاری می‌کنند. این تفاوت بین ژنهای ساختاری و تنظیمی است.
دانلود PDF ژن ساختاری در مقابل تنظیم کننده
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت استنادی از آن برای اهداف آفلاین استفاده کنید. لطفا نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید: تفاوت بین ژن های ساختاری و عملکردی
