გენი პროტეინის წინააღმდეგ
მიუხედავად იმისა, რომ გენი და პროტეინი მჭიდრო კავშირშია, არსებობს გარკვეული განსხვავებები მათ ფუნქციასა და ფიზიოლოგიას შორის. გენი და პროტეინი არის ორი ძალიან მჭიდროდ დაკავშირებული ბიომასალები სხეულის სისტემაში. გენის ფუნქცია გამოხატულია ცილის სახით. ეს ქმნის ყველაზე მჭიდრო კავშირს გენებსა და ცილებს შორის. ორივე გენი და ცილა სასიცოცხლო ნაერთებია ცხოვრებაში და გენეტიკაში გენოტიპსა და ფენოტიპს შორის კავშირის დამყარებას უწყობს ხელს. ეს მოლეკულური ურთიერთობა აიხსნება ერთი გენის/ერთი პოლიპეპტიდის ჰიპოთეზის მიხედვით. ფრენსის კრიკი იყო პირველი ადამიანი, ვინც აღწერა უჯრედებში ინფორმაციის ნაკადი, რაც იწვევს გენოტიპის ფენოტიპად გადაქცევას.უჯრედებში ინფორმაციის ერთი მიმართულების ნაკადი შემდეგია.
დნმ (გენი) → რნმ → ცილა
დნმ-დან რნმ-მდე საფეხური ცნობილია, როგორც ტრანსკრიფცია, ხოლო რნმ-პროტეინს ეწოდება ტრანსლაცია. ამ სტატიის მთავარი აქცენტი არის განსხვავება გენსა და პროტეინს შორის, ასევე განიხილება გენის და ცილის ფუნქცია და ფიზიოლოგია.
რა არის გენი?
გენი ითვლება გენეტიკური ინფორმაციის ძირითად ერთეულად. ის მდებარეობს ქრომოსომაზე კონკრეტულ გენეტიკურ ლოკუსზე. გენეტიკური ინფორმაცია, რომელიც მდებარეობს კონკრეტულ ლოკუსში, ჩვეულებრივ გადაიწერება ერთ რნმ-ის მოლეკულაში, რომელიც საბოლოოდ კოდირებულია კონკრეტული ცილისთვის. ამ გენებს უწოდებენ ცილის კოდირების გენებს. გენებიდან გადაწერილი ყველა რნმ არ ითარგმნება ცილებად. ამ გენებს უწოდებენ არაკოდირების გენებს. გენების შესწავლას გენეტიკა ეწოდება. ევკარიოტებში ქრომოსომული წყვილები განლაგებულია ჰომოლოგიურ წყვილებად. ერთი და იგივე გენის სხვადასხვა ფორმას, რომელიც მდებარეობს ერთსა და იმავე პოზიციაზე ან ლოკუსზე, ცნობილია როგორც ალელები.ევკარიოტული გენები უფრო რთულია ვიდრე პროკარიოტული გენები და შეიცავს შუალედურ თანმიმდევრობას, რომელსაც ინტრონები ეწოდება. გენებში ნაპოვნი სხვა მარეგულირებელი სექციები ეწოდება ეგზონებს, რომლებიც ქმნიან mRNA-ს. ადამიანში ცილოვანი კოდირების ყველაზე პატარა გენი შედგება დაახლოებით 500 ნუკლეოტიდის გარეშე ინტრონების გარეშე და აკოდირებს ჰისტონის ცილას. ადამიანის ყველაზე დიდი პროტეინის კოდირების გენი შეიცავს დაახლოებით 2,5 მილიონ ნუკლეოტიდს და კოდირებს ცილას, რომელსაც ეწოდება დისტროფინი.
ბაქტერიული დნმ ტრანსკრიბირებული mRNA-ში და შემდეგ გადაყვანილია ცილაში
რა არის ცილა?
პროტეინები არის ყველაზე მრავალფეროვანი ბიოლოგიური მაკრომოლეკულები სხვადასხვა ფუნქციით, მათ შორის ფერმენტის კატალიზი, დაცვა, ტრანსპორტირება, მხარდაჭერა, მოძრაობა, რეგულირება და შენახვა. ცილის სტრუქტურა განისაზღვრება სხეულის კონკრეტული გენით.ცილების ფუნქციური და სტრუქტურული ერთეული არის ამინომჟავა. როგორც სახელი გულისხმობს, ამინომჟავა შედგება ამინო ჯგუფისგან (-NH2) და მჟავე კარბოქსილის ჯგუფისგან (-COOH). არსებობს 20 სხვადასხვა ამინომჟავა, რომლებიც განლაგებულია სხვადასხვა თანმიმდევრობით პეპტიდური ობლიგაციების მეშვეობით, რათა გამოიმუშაოს ყველა ცილა ორგანიზმში. პეპტიდური ბმებით დაკავშირებულ ამინომჟავების ჯაჭვს ეწოდება პოლიპეპტიდი.
ცილის სტრუქტურა ან ფორმა განსაზღვრავს მის ფუნქციას. ამინომჟავების თანმიმდევრობა განისაზღვრება ცილის პირველადი სტრუქტურით. ცილის შიგნით რამდენიმე პეპტიდური ჯგუფის არსებობამ შეიძლება გამოიწვიოს წყალბადის ბმების წარმოქმნა ახლომდებარე ამინომჟავებს შორის. ამან შეიძლება შეცვალოს სტრუქტურა და განსაზღვროს ცილის მეორადი სტრუქტურა. მესამეული სტრუქტურა; ცილის საბოლოო 3-D ფორმა განისაზღვრება ცილის ნაკეცებითა და ბმულებით. ცილის მეოთხეული სტრუქტურა გვხვდება მხოლოდ მრავალ პოლიპეპტიდის შემცველ ცილაში.
რა განსხვავებაა გენსა და პროტეინს შორის?
• გენების ფუნქცია გამოხატულია პროტეინის საშუალებით (გენი განსაზღვრავს კონკრეტული ცილის პირველად სტრუქტურას ორგანიზმში).
• გენი შედგება დნმ-ისგან, ხოლო ცილა შედგება ამინომჟავებისგან.
• გენები ატარებენ გენოტიპს, ხოლო ცილები გამოხატავენ ფენოტიპებს.
• გენის მთავარი ფუნქციაა მემკვიდრეობითი ინფორმაციის გადატანა, მაშინ როცა ცილის ძირითადი ფუნქციები მოიცავს ფერმენტის კატალიზს, დაცვას, ტრანსპორტირებას, მხარდაჭერას, მოძრაობას, რეგულირებას და შენახვას.
