Сравнительная таблица: Ген и РНК — что общего и в чём разница
Ген и РНК связаны отношением «источник информации — продукт или посредник её реализации». В клетке информация многих генов переписывается в РНК, но сам ген при этом остаётся участком наследственного материала.
Сравнение ниже учитывает, что РНК бывает нескольких типов и выполняет разные функции.
| Критерий | Ген | РНК |
|---|---|---|
| Что это | Функциональный участок наследственного материала | Рибонуклеиновая кислота — полимер из рибонуклеотидов |
| Роль | Хранит информацию о функциональном продукте или его регуляции | Передаёт, реализует или регулирует генетическую информацию в зависимости от типа РНК |
| Строение | В клеточном геноме обычно представлен участком ДНК | Обычно одноцепочечная молекула, способная образовывать участки внутреннего спаривания |
| Сахар в нуклеотидах | Для ДНК-гена характерна дезоксирибоза | Содержит рибозу |
| Азотистые основания | В ДНК-гена встречаются A, T, G, C | В РНК встречаются A, U, G, C |
| Локализация | Имеет постоянный локус в генетическом материале | Синтезируется на матрице ДНК и может перемещаться в разные части клетки |
| Образование | Копируется при репликации вместе с ДНК | Синтезируется главным образом в процессе транскрипции |
| Стабильность | Как участок генома сохраняется длительно и передаётся дочерним клеткам | Срок существования зависит от типа РНК и регулируется клеткой |
| Связь с белковым синтезом | Белок-кодирующий ген задаёт последовательность, с которой начинается путь к синтезу белка | мРНК, тРНК и рРНК непосредственно участвуют в синтезе белка |
| Главная связь | Служит матрицей для образования первичного РНК-транскрипта | Является продуктом транскрипции соответствующего участка ДНК |
Содержание статьи7 разделов
Пояснения
Транскрипция связывает два понятия напрямую. При транскрипции фермент использует одну из цепей ДНК как матрицу и синтезирует РНК, комплементарную матричной цепи на данном участке.
Не вся РНК является мРНК. Кроме матричной РНК, существуют транспортные, рибосомные и многочисленные регуляторные РНК.
Не каждый ген кодирует белок. Некоторые гены дают функциональные РНК, которые сами являются конечным продуктом экспрессии.
РНК обычно не занимает постоянного локуса. Локус относится к положению гена в ДНК, а молекулы РНК синтезируются и затем функционируют в определённых компартментах клетки.
Что общего
- И ген, и РНК несут последовательностную информацию.
- Оба понятия участвуют в реализации наследственной программы клетки.
- Последовательность РНК определяется последовательностью соответствующего участка ДНК.
- Изменение гена может изменить структуру РНК, синтезируемой с этого гена.
Главные различия
- Ген — участок наследственного материала; РНК — отдельная молекула-продукт или функциональный посредник.
- ДНК-гены содержат тимин и дезоксирибозу, а РНК — урацил и рибозу.
- Ген занимает постоянный локус, тогда как РНК после синтеза может перемещаться и разрушаться.
- Ген реплицируется вместе с ДНК; РНК образуется транскрипцией.
Что чаще всего путают
- РНК — не «копия всего гена навсегда», а молекула, синтезированная с конкретного участка и имеющая ограниченный срок существования.
- мРНК — только один из типов РНК.
- Транскрипция создаёт РНК, а трансляция использует мРНК для синтеза полипептида.
- Ген не превращается в РНК: его последовательность используется как матрица.
Вывод
- Ген хранит наследственную информацию в составе генетического материала.
- РНК синтезируется на матрице ДНК.
- РНК бывает нескольких функциональных типов.
- РНК отличается от ДНК химическим составом нуклеотидов.
- Ген занимает локус, а РНК является мобильным и обычно временным продуктом.
- Связь «ген → РНК» лежит в основе экспрессии генетической информации.
Задания на сравнение
- Что сохраняется в локусе: ген или молекула мРНК?
Ответ: ген; мРНК синтезируется и существует отдельно от локуса. - Какой процесс непосредственно образует РНК по матрице ДНК?
Ответ: транскрипция. - Назови два химических отличия РНК от ДНК-гена.
Ответ: в РНК сахар рибоза вместо дезоксирибозы и урацил вместо тимина. - Почему неверно говорить, что каждый ген обязательно кодирует белок?
Ответ: существуют гены, конечным функциональным продуктом которых является РНК.
Как связаны ген, транскрипт и зрелая РНК
В эукариотической клетке первичный РНК-транскрипт после синтеза нередко подвергается обработке. Для многих мРНК это включает удаление интронных участков, соединение экзонов и другие этапы созревания. Поэтому зрелая РНК может не быть простой посимвольной копией всей последовательности гена: она отражает ту часть информации, которая была транскрибирована и затем сохранена после процессинга.
Особенно важно не путать ген с его продуктом. Один и тот же ген остаётся в ДНК, тогда как клетка может синтезировать множество молекул РНК с этого участка. Количество таких молекул меняется в зависимости от активности гена и потребностей клетки, поэтому уровень РНК может быстро изменяться без изменения самого локуса.
Ещё одна полезная деталь: у некоторых генов конечным функциональным продуктом является сама РНК, а не белок. Это подчёркивает, что выражение «ген кодирует белок» подходит не ко всем генам и должно использоваться только там, где речь действительно идёт о белок-кодирующем гене.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.