Meskipun Gene dan Protein terkait erat, ada perbedaan yang pasti antara fungsi dan fisiologi mereka. Gen dan Protein adalah dua biomaterial yang sangat erat terkait dalam sistem tubuh. Fungsi gen dinyatakan dalam bentuk protein. Ini membuat hubungan terdekat antara gen dan protein. Baik gen dan protein adalah senyawa vital dalam kehidupan dan membantu membangun hubungan antara genotipe dan fenotipe dalam genetika. Hubungan molekuler ini dijelaskan oleh hipotesis satu-gen / satu-polipeptida. Francis Crick adalah orang pertama yang menggambarkan aliran informasi dalam sel, yang mengarahkan konversi genotipe menjadi fenotipe. Aliran informasi arah tunggal dalam sel adalah sebagai berikut.
DNA (gen) → RNA → protein
Langkah DNA-ke-RNA dikenal sebagai transkripsi, sedangkan RNA-ke-protein disebut translasi. Fokus utama dari artikel ini adalah perbedaan antara gen dan protein, sementara fungsi dan fisiologi gen dan protein juga akan dipertimbangkan.
Gen dianggap sebagai unit dasar informasi genetik. Ini terletak pada kromosom di lokus genetik tertentu. Informasi genetik yang terletak di lokus spesifik biasanya ditranskripsi menjadi molekul RNA tunggal, yang akhirnya dikodekan untuk protein tertentu. Gen-gen ini disebut gen pengkode protein. Tidak semua RNA yang ditranskripsi dari gen diterjemahkan menjadi protein. Gen-gen ini disebut gen bukan kode. Studi gen disebut genetika. Pada eukariota, pasangan kromosom disusun sebagai pasangan homolog. Bentuk berbeda dari gen yang sama yang terletak pada posisi atau lokus yang sama dikenal sebagai alel. Gen eukariotik lebih kompleks daripada gen prokariotik dan mengandung urutan intervensi yang disebut intron. Bagian pengatur lain yang ditemukan dalam gen disebut ekson, yang membentuk mRNA. Pada manusia, gen pengkode protein terkecil terdiri dari 500 nukleotida tanpa intron dan mengkode protein histon. Gen pengkode protein terbesar pada manusia mengandung sekitar 2,5 juta nukleotida dan mengkode protein yang disebut dystrophin.
DNA bakteri ditranskripsi menjadi mRNA dan kemudian diterjemahkan menjadi protein
Protein adalah makromolekul biologis paling beragam dengan berbagai fungsi, termasuk katalisis enzim, pertahanan, transportasi, dukungan, gerakan, regulasi, dan penyimpanan. Struktur protein ditentukan oleh gen tertentu dalam tubuh. Unit fungsional dan struktural protein adalah asam amino. Sesuai namanya, asam amino terdiri dari gugus amino (-NH2) dan gugus karboksil asam (-COOH). Ada 20 asam amino berbeda yang disusun dalam urutan berbeda melalui ikatan peptida, untuk menghasilkan semua protein dalam tubuh. Rantai asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida disebut polipeptida.
Struktur atau bentuk protein menentukan fungsinya. Urutan asam amino ditentukan oleh struktur primer protein. Kehadiran beberapa kelompok peptida dalam protein dapat menyebabkan pembentukan ikatan hidrogen antara asam amino di dekatnya. Ini dapat mengubah struktur dan menentukan struktur sekunder protein. Struktur tersier; bentuk 3-D terakhir dari suatu protein ditentukan oleh lipatan dan hubungan dalam protein. Struktur kuarter protein hanya ditemukan dalam protein dengan banyak polipeptida.
• Fungsi gen diekspresikan melalui protein (gen menentukan struktur utama protein tertentu dalam tubuh).
• Gen terdiri dari DNA, sedangkan protein terdiri dari asam amino.
• Gen membawa genotipe, sedangkan protein mengekspresikan fenotip.
• Fungsi utama gen adalah untuk membawa informasi hereditas, sedangkan fungsi utama protein termasuk katalisis enzim, pertahanan, transportasi, dukungan, gerakan, regulasi, dan penyimpanan.
Gambar: