主な違い 遺伝子発現と遺伝子調節の間にあるのは、遺伝子発現は遺伝子内の情報を使用してタンパク質を合成するプロセスであるのに対し、遺伝子調節は遺伝子発現の速度と方法を制御するプロセスであるということです。 さらに、遺伝子発現の 2 つのステップは転写と翻訳ですが、遺伝子の発現は遺伝子発現の各レベルで調節されます。
遺伝子発現と遺伝子調節は、細胞が必要とする遺伝子産物の合成を可能にする 2 種類の同時プロセスです。
対象となる主な分野
1.遺伝子発現とは
– 定義、手順、重要性
2.遺伝子調節とは
– 定義、メカニズム、重要性
3.遺伝子発現と遺伝子調節の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.遺伝子発現と遺伝子調節の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語
遺伝子発現、遺伝子調節、構造遺伝子、転写、翻訳
遺伝子発現とは
遺伝子発現は、遺伝子に関する情報に基づく遺伝子産物の合成を担う細胞メカニズムです。一般に、遺伝子は、機能性タンパク質の各アミノ酸を表すコドンからなるヌクレオチド配列で構成されています。機能性タンパク質をコードする遺伝子は、構造遺伝子として知られています。残りの遺伝子の遺伝子産物は非コード RNA (tRNA または rRNA) であり、機能タンパク質のアミノ酸配列に翻訳されません。したがって、これらの遺伝子は RNA 遺伝子として知られています。ただし、エクソンとイントロンは両方のタイプの遺伝子の構造要素であり、遺伝子発現に関与しています。
図 1:遺伝子発現のプロセス
さらに、遺伝子発現の 2 つのステップは、転写と翻訳です。転写は遺伝子発現の最初のステップです。これには、遺伝子によってコードされた情報に基づく RNA 分子の合成が含まれます。ここで、構造遺伝子はmRNA分子の産生に関与し、RNA遺伝子はtRNAまたはrRNAのいずれかの産生に関与します。重要なことに、これらの非コード RNA の主な機能は、遺伝子発現の第 2 段階である翻訳を助けることです。翻訳時には、mRNA分子がコードする情報に基づいて機能性タンパク質のアミノ酸配列が合成されます。真核生物では、転写は核内で起こり、RNA ポリメラーゼはその事象を触媒する酵素です。しかし、翻訳はリボソームの助けを借りて細胞質で行われます。原核生物では、転写と翻訳の両方が細胞質内で行われます。
遺伝子調節とは
遺伝子制御は、遺伝子発現に関連するもう 1 つの細胞メカニズムであり、遺伝子発現によって合成される遺伝子産物の量と種類を制御します。遺伝子発現のすべてのステップは、さまざまなメカニズムによって制御されます。それは転写開始から始まり、RNA プロセッシングを経て、翻訳後修飾で終わります。制御されている段階には、クロマチン ドメイン、転写、転写後修飾、RNA 輸送、翻訳、mRNA 分解などがあります。
図 2:外部刺激に基づく遺伝子発現の調節
さらに、遺伝子発現の調節は、発生過程、環境刺激への反応、または新しい環境条件への適応を制御するために重要です。ゲノムの一部の遺伝子は、その機能が生物の基本的な代謝機能に不可欠であるため、継続的に発現しています。ただし、特定の遺伝子は、細胞が必要とする場合にのみ発現することがあります。また、遺伝子産物の数は、細胞の要求に基づく遺伝子発現の調節によって制御することができます。クロマチン構造は、転写調節における重要な要素です。 DNAメチル化によるヒストン修飾により、ユークロマチンとヘテロクロマチンを相互変換して転写を調節できます。また、転写開始部位、プロモーター、エンハンサー、およびサイレンサーを含む遺伝子の構造要素は、遺伝子の転写を調節します。転写因子はエンハンサー領域とサイレンサー領域に結合して転写を制御します。さらに、選択的スプライシングや mRNA の安定性などの RNA プロセッシング イベントを制御できます。 RNA 転写産物の隔離は、もう 1 つの転写後調節イベントです。また、細胞が必要な種類のタンパク質を生成するために、タンパク質の翻訳速度とさまざまな翻訳後修飾が調節されています。
遺伝子発現と遺伝子調節の類似点
- 遺伝子発現と遺伝子調節は、遺伝子産物の合成に関与する 2 つのプロセスです。
- どちらも、細胞のニーズに基づく遺伝子産物の合成において重要です。
遺伝子発現と遺伝子調節の違い
定義
遺伝子発現とは、DNA の命令がタンパク質などの機能的な産物に変換されるプロセスを指し、遺伝子調節とは、遺伝子をオンにするプロセスを指します。適切なタイミングで遺伝子の適切な発現を確保するためにオフにします。したがって、これが遺伝子発現と遺伝子調節の主な違いです。
手順/メカニズム
遺伝子発現の 2 つのステップは転写と翻訳ですが、遺伝子発現の調節は、転写、転写後、翻訳、および翻訳後のレベルで発生します。
構造要素
遺伝子発現に関与する構造要素はエクソンとイントロンであり、遺伝子調節に関与する構造要素は転写開始部位、プロモーター、エンハンサー、サイレンサーです。したがって、これは遺伝子発現と遺伝子制御のもう 1 つの違いです。
重要性
それらの重要性は、遺伝子発現と遺伝子調節のもう 1 つの大きな違いでもあります。遺伝子発現は遺伝子産物の合成を担い、遺伝子制御は細胞の要求に基づいて遺伝子産物の量と種類を制御します。
結論
遺伝子発現は、遺伝子に関する情報を使用して遺伝子産物を合成するプロセスです。遺伝子発現には、遺伝子の塩基配列を利用して RNA 分子を合成する転写と、RNA の情報を利用して機能性タンパク質を合成する翻訳の 2 つのステップがあります。対照的に、遺伝子調節は、細胞の要件に基づいて遺伝子産物の量と種類を制御するプロセスです。遺伝子発現の各段階で発生します。したがって、遺伝子発現と遺伝子制御の主な違いは、メカニズムと重要性です。
