Die Hauptunterschied zwischen kodierender und nichtkodierender DNA ist das kodierende DNA repräsentiert die proteinkodierenden Gene, die für Proteine ​​kodieren, während nichtkodierende DNA nicht für Proteine ​​kodiert. Darüber hinaus besteht die kodierende DNA aus Exons, während die Arten der nichtkodierenden DNA regulatorische Elemente, nichtkodierende RNA-Gene, Introns, Pseudogene, sich wiederholende Sequenzen und Telomere umfassen. Darüber hinaus transkribieren die Gene in der kodierenden DNA, produzieren mRNAs, die anschließend einer Translation unterzogen werden, produzieren Proteine, während nicht-kodierende DNA eine Transkription durchlaufen kann, wodurch nicht-kodierende RNAs wie rRNAs, tRNAs und andere regulatorische RNAs produziert werden.

Kodierende und nichtkodierende DNA sind zwei Hauptarten von DNA, die im Genom vorkommen. Im Allgemeinen haben Proteine, die durch kodierende DNA kodiert werden, strukturelle, funktionelle und regulatorische Bedeutung in der Zelle, während nichtkodierende RNAs für die Kontrolle der Genaktivität wichtig sind.

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Was ist DNA codieren?

Kodierende DNA ist der DNA-Typ im Genom, der für proteinkodierende Gene kodiert. Bezeichnenderweise macht es 1% des menschlichen Genoms aus. Tatsächlich besteht die kodierende DNA aus der kodierenden Region von Protein-kodierenden Genen; mit anderen Worten, Exons. Außerdem sind alle Exons in einem Protein-kodierenden Gen kollektiv als kodierende Sequenz oder CDS bekannt. In Eukaryoten ist die kodierende Region jedoch durch Introns unterbrochen. Inzwischen beginnen kodierende Regionen mit dem Startcodon am 5'-Ende und enden mit dem Stopcodon am 3'-Ende. Neben DNA kann RNA auch kodierende Regionen enthalten.

Abbildung 1: Proteinsynthese

Darüber hinaus wird die kodierende Region eines Protein-kodierenden Gens einer Transkription unterzogen, um eine mRNA zu produzieren. In der mRNA flankieren die 5'-UTR und die 3'-UTR die kodierende Region. Außerdem wird das CDS im mRNA-Transkript einer Translation unterzogen, um eine Aminosäuresequenz eines funktionellen Proteins zu erzeugen. Daher sind Proteine ​​das Genprodukt der kodierenden DNA. Sie haben zum Beispiel strukturelle, funktionelle und regulatorische Bedeutung in der Zelle.

Was ist nichtkodierende DNA?

Nichtkodierende DNA ist die andere Art von DNA im Genom, die 99% des menschlichen Genoms ausmacht. Bezeichnenderweise kodiert es nicht für proteinkodierende Gene. Dabei gibt es keine Anweisungen für die Synthese von Proteinen. Im Allgemeinen umfassen die Typen nichtkodierender DNA im Genom regulatorische Elemente, nichtkodierende RNA-Gene, Introns, Pseudogene, sich wiederholende Sequenzen und Telomere.

Regulatorische Elemente

Die Hauptfunktion regulatorischer Elemente besteht darin, Bindungsstellen für Transkriptionsfaktoren bereitzustellen, um die Expression von Genen zu regulieren. Normalerweise gibt es zwei Arten von Regulierungselementen; cis-regulatorische Elemente und trans-regulatorische Elemente. Normalerweise treten cis-regulatorische Elemente in der Nähe des zu regulierenden Gens auf, während trans-regulatorische Elemente entfernt vom zu regulierenden Gen vorkommen.

Abbildung 2: Rolle regulatorischer Elemente

Nichtkodierende RNA-Gene

Zum Beispiel sind nicht-kodierende RNA-Gene für die Synthese von nicht-kodierenden RNAs anstelle von mRNAs verantwortlich. Grundsätzlich gibt es drei Arten von nicht-kodierenden RNAs; tRNAs, rRNAs und andere regulatorische RNAs wie miRNAs.

Abbildung 3: Nichtkodierende RNA

Bezeichnenderweise besteht die Hauptfunktion der nicht-kodierenden RNAs darin, an der Translation und der Regulation der Genexpression teilzunehmen.

Introns

Introns treten auf, die die kodierende Region von proteinkodierenden Genen unterbrechen. Im Allgemeinen werden sie nach der Transkription durch Spleißen von Exons entfernt, um eine ungestörte kodierende Region zu erhalten.

Pseudogene

Pseudogene sind die Gene, die ihre Fähigkeit zur Proteincodierung verloren haben. Außerdem entstehen sie durch Retrotransposition oder genomische Duplikation funktioneller Gene und werden zu „genomischen Fossilien“.

Wiederholte Sequenzen

Wiederholende Sequenzen umfassen Transposons und virale Elemente. Sie sind jedoch mobile Elemente. Hier werden Transposons als mobile DNA-Elemente transponiert, während sich virale Elemente oder Retrotransposons nach einem „Copy-and-Paste“-Mechanismus durch Transkription bewegen.

Telomere

Telomere sind repetitive DNA, die am Ende der Chromosomen auftritt. Sie sind dafür verantwortlich, die Chromosomenverschlechterung während der DNA-Replikation zu verhindern.

Ähnlichkeiten zwischen kodierender DNA und nicht-kodierender DNA

Unterschied zwischen kodierender DNA und nicht-kodierender DNA

Definition

Kodierende DNA bezieht sich auf die DNA im Genom, die für Protein kodierende Gene enthält, während sich nicht kodierende DNA auf die andere Art von DNA bezieht, die nicht für Proteine ​​kodiert.

Prozentsatz im Genom

Kodierende DNA macht nur 1% des menschlichen Genoms aus, während nicht kodierende DNA 99% des menschlichen Genoms ausmacht.

Komponenten

Kodierende DNA besteht aus Exons, während nichtkodierende DNA aus regulatorischen Elementen, nichtkodierenden RNA-Genen, Introns, Pseudogenen, sich wiederholenden Sequenzen und Telomeren besteht.

Kodierung für Proteine

Kodierende DNA kodiert für Proteine, während nichtkodierende DNA nicht für Proteine ​​kodiert.

Ergebnisse der Transkription

Kodierende DNA wird einer Transkription unterzogen, um mRNAs zu synthetisieren, während nichtkodierende DNA einer Transkription unterzogen wird, um tRNAs, rRNAs und andere regulatorische RNAs zu synthetisieren.

Die Funktion der Genprodukte

Proteine, die durch kodierende DNA kodiert werden, haben strukturelle, funktionelle und regulatorische Bedeutung in der Zelle, während nichtkodierende DNA für die Kontrolle der Genaktivität wichtig ist.

Abschluss

Kodierende DNA ist der DNA-Typ im Genom, der für proteinkodierende Gene kodiert. Im Allgemeinen durchlaufen diese Gene eine Transkription, um mRNA zu synthetisieren. Bei Eukaryoten wird die kodierende Region proteinkodierender Gene durch Introns unterbrochen, die nach der Transkription entfernt werden. mRNAs unterliegen jedoch einer Translation, um Proteine ​​zu produzieren. Bezeichnenderweise spielen Proteine ​​eine Schlüsselrolle in der Zelle, indem sie als strukturelle, funktionelle und regulatorische Komponenten der Zelle dienen. Im Gegensatz dazu ist nichtkodierende DNA eine andere Art von DNA, die etwa 99% des Genoms ausmacht. Es enthält jedoch Gene für nichtkodierende RNAs, einschließlich tRNAs, rRNAs und andere regulatorische RNAs, die bei der Translation von mRNA wichtig sind. Außerdem umfasst nicht-kodierende DNA regulatorische Elemente, Introns, Pseudogene, sich wiederholende Sequenzen und Telomere. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen kodierender DNA und nicht-kodierender DNA in der Art der vorhandenen Gene und ihrer Genprodukte.

Verweise:

1. „Was ist nichtkodierende DNA? – Genetics Home Reference – NIH.“ U.S. National Library of Medicine, National Institutes of Health, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Genstruktur Eukaryoten 2 kommentiert“ Von Thomas Shafee – Shafee T, Lowe R (2017). „Eukaryotische und prokaryotische Genstruktur“. WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI:10.15347/wjm/2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia 2. „TATA-Box-Mechanismus“ Von Luttysar – Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia 3. „DNA zu Protein oder ncRNA“ Von Thomas Shafee – Eigene Arbeit (CC VON 4.0) über Commons Wikimedia