Sự khác biệt chính giữa biểu hiện gen và điều hòa gen là biểu hiện gen là một quá trình tạo ra một protein hoặc RNA chức năng từ thông tin di truyền ẩn trong một gen trong khi điều hòa gen là quá trình gây ra hoặc kìm hãm sự biểu hiện của một gen.
Gen là một đoạn DNA cụ thể nằm trong nhiễm sắc thể. Nó bao gồm các intron, là trình tự không mã hóa và exon, là trình tự mã hóa. Các gen trải 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 các 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, v.v. Do đó, biểu hiện gen và điều hòa gen là hai quá trình cực kỳ quan trọng xảy ra trong cơ thể sống. Tuy nhiên, cả hai quá trình này đều không diễn ra riêng biệt; cả hai quá trình xảy ra đồng thời.
Biểu hiện gen là gì?
Biểu hiện gen là quá trình biến đổi thông tin di truyền ẩn trong gen thành protein. Đây 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 sản phẩm của sự biểu hiện gen. Trên thực tế, không thể có dạng sống mà không có sự biểu hiện gen diễn ra. Có hai bước biểu hiện gen chính. Chúng 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 sửa đổi protein sau dịch mã và 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 sự biểu hiện gen; điều này tạo ra một trình tự mRNA từ thông tin di truyền trong trình tự mã hóa của gen. Sau đó, trình tự mRNA được tạo ra sẽ trải qua quá trình xử lý để loại bỏ các trình tự không mã hóa. Sau quá trình xử lý, phân tử mRNA rời khỏi nhân và đến các ribosome trong tế bào chất. Quá trình dịch mã bước thứ hai bắt đầu ở các ribosome. Có các phân tử tRNA (RNA chuyển) cụ thể nhận biết các axit amin có liên quan trong tế bào chất. Nhờ sự trợ giúp của rRNA và tRNA, trình tự mRNA biến đổi thành một protein cụ thể ở cuối biểu hiện gen.
Quy chế gen là gì?
Điều hoà gen là quá trình kiểm soát sự biểu hiện của gen. Đây là một quá trình quan trọng trong việc kiểm soát thông tin DNA cực kỳ phức tạp của một sinh vật. Sẽ rất ngạc nhiên nếu biết rằng gần 97% trình tự DNA của con người là trình tự không mã hóa. Nói cách khác, phần lớn bộ gen người bao gồm các trình tự không phải là gen. Tất cả các trình tự không mã hóa này (ít nhất là hầu hết) được cho là hoạt động trong quá trình điều hòa gen. Intron là thành phần chính trong trình tự không mã hóa trong khi exon mã hóa cho protein.
Hình 02: Quy chế gen
Điều hòa gen có chức năng chính 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, nối RNA, vận chuyển RNA, dịch mã và phân hủy mRNA. Tuy nhiên, các quá trình khác như cảm ứng biểu hiện enzyme, tạo ra protein sốc nhiệt, và operon lac (vận chuyển và chuyển hóa lactose) là những khía cạnh quan trọng khác của sự điều hòa gen. Hơn nữa, điều quan trọng cần phải nói rằng chính sự điều hòa gen tạo cơ sở cho tính linh hoạt của các tế bào được sửa đổi thông qua quá trình biệt hóa tế bào thông qua việc cảm ứng hoặc ức chế các biểu hiện gen.
Điểm giống nhau giữa Biểu hiện gen và Quy định gen là gì?
- Biểu hiện gen và điều hòa gen là hai quá trình quan trọng xảy ra trong cơ thể sống.
- Cả hai quy trình đều đảm bảo sản xuất các protein chính xác.
- Ngoài ra, chúng rất quan trọng để truyền thông tin di truyền chính xác từ cha mẹ cho con cái.
- Hơn nữa, cả hai quá trình diễn ra cùng một lúc.
Sự khác biệt giữa Biểu hiện Gen và Quy định Gen là gì?
Biểu hiện gen là quá trình tổng hợp các đại phân tử hoạt động sinh học từ gen trong khi điều chỉnh gen đảm bảo không có gì sai sót trong quá trình biểu hiện. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa biểu hiện gen và điều hòa gen. Hơn nữa, một điểm 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 điều hòa vùng nhiễm sắc, phiên mã, sửa đổi sau phiên mã, vận chuyển ARN, dịch mã và phân hủy mARN.
Đồ họa thông tin dưới đây cho thấy mô tả rõ hơn về sự khác biệt giữa biểu hiện gen và quy định gen.
Tóm tắt - Biểu hiện gen và Quy định gen
Biểu hiện gen là quá trình chuyển đổi thông tin di truyền của gen thành protein chức năng hoặc ARN trong khi điều hòa gen là quá trình kiểm soát sự biểu hiện của gen. Trên thực tế, biểu hiện gen là quá trình chính trong khi điều hòa gen là một phần kiểm soát thiết yếu. Hơn nữa, sự biểu hiện gen phụ thuộc vào tất cả các quá trình liên quan của quy định gen như định thời gian, kiểm soát tốc độ, ức chế và cảm ứng. Cả biểu hiện gen và điều hòa gen đều đảm bảo sản xuất các protein chính xác với số lượng chính xác. Do đó, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa biểu hiện gen và điều hòa gen.
