Skillnad mellan gen och genom

Huvudskillnad - Gene vs Genome

Genetisk information av en cell lagras i kemisk form i DNA eller RNA. Ordningen av nukleotidbaserna anordnade i polynukleotidkedjan bestämmer de genetiska instruktionerna. En gen är en sekvenssträcka av nukleotider som kodar för ett specifikt protein. Människor har tusentals gener i deras totala DNA-molekyler. Hela kärn-DNA kallas genomet av en organism. Detta DNA packas in i kromosomstrukturer. Alla gensekvenser kallas icke-repetitivt DNA. Ett genom har många DNA-sekvenser och dessa kallas repetitivt DNA. Detta repetitiva DNA har också en funktion i genreglering. De nyckelskillnad mellan gen och genom är det en gen är ett locus på en DNA-molekyl medan genomet är ett totalt kärn-DNA.

Denna artikel studerar,

1. Vad är ett gen
      - Definition, Funktioner, Struktur
2. Vad är ett genom
      - Definition, Funktioner, Struktur
3. Vad är skillnaden mellan gen och genom

Vad är ett gen

En gen är en lokal eller en sekvenssträckning på DNA-polynukleotidsträngen. Den kodar för en aminosyrasekvens av ett specifikt protein och är känt som molekylenhet av ärftlig. De genetiska instruktionerna överförs till avkomma genom gener via reproduktion. Tusentals gener kan hittas inom en enda DNA-molekyl med högre organismer. En gensekvens transkriberas till RNA; RNA är översatt till proteiner som följaktligen bestämmer egenskaper. Detta är den centrala dogmen för molekylärbiologi.

Begreppet genen och dess arvsmönster kom från Gregor Mendels upptäckter på 1860-talet. Studien av egenskaperna hos gener eller grupp av gener kallas genetik. De flesta gener består av DNA men några kan göras av RNA. Vissa virus utgörs av RNA-gener eftersom deras genetiska material är RNA. I prokaryoter bildas operoner genom att gruppera de funktionellt besläktade generna. De multipla proteinkodningssekvenserna transkriberas tillsammans. Eukaryotisk genstruktur består huvudsakligen av två regioner: kodande sekvens och den regulatoriska sekvensen. Eukaryotisk kodande sekvens består av exoner, introner och otranslaterade regioner medan prokaryota gener saknar introner. Genen transkriberas med intronerna. Följaktligen avlägsnas de genom splicing av exoner. Å andra sidan kan flera proteiner framställas genom alternativ splicing. Genuttryck regleras på transkriptions- och translationsnivå. Variationer av en gen kallas dess alleler. Olika alleler av samma gen producerar olika fenotyper bland befolkningen.

Figur 1: Gen

Vad är ett genom

Hela uppsättningen av nukleär DNA hos en organism kallas genomet. De flesta genomerna består av DNA, även om vissa virus består av RNA-genomer. Organeller som mitokondrier och kloroplaster är sammansatta av sina egna genomer kallat mitokondriegenom respektive kloroplastgenom.

Genomet består av både kodande gener och icke-kodande skräp-DNA. Genomets storlek ökar proportionellt till organismens morfologiska komplexitet. Det mänskliga genomet innehåller 3,2 miljarder baspar. Den består av cirka 25 000 gener i den. De flesta DNA-sekvenser i humant genom innehåller skräp-DNA. DNA-polynukleotidkedjor är organiserade i enskilda kromosomer. Det humana genomet består av 22 homologa par av autosomer och 2 sexkromosomer. Vissa organismer består av flera kopior av genomer. En organism, som har en enda kopia av genomet kallas a haploida organism. Flera kopior heter diploid, triploid och tetraploid. Det mänskliga genomet är ett diploidt genom. Sexuellt reproducerande organismer har hälften av kromosomtalet i gameter jämfört med deras somatiska celler.

Ett genom av en unik organism kallas den genetiska sminken av den speciella organismen. Det mänskliga genomet sekvenserades fullständigt och kartlades av Human Genome Project. Horisontell genöverföring och duplicering av sekvenser orsakar genomutvecklingen. Duplikation kan vara duplicering av genkluster, korta tandemrecept, hela kromosomer eller till och med hela genomet. Genomics är studien av genomer av de relaterade organismerna.

Figur 2: Genom

Skillnad mellan gen och genom

Definition

Gen: Genen är det ärftliga elementet i genetisk information. Det är ett locus inom en kromosom.

Genome: Genomet är hela uppsättningen av nukleär DNA. De flesta gånger finns DNA som kromosomer.

Innehåll

Gen: En gen är en del av en DNA-molekyl.

Genome: Genomet är det totala DNA i en cell.

kodning

Gen: En gen kodar för proteinsyntes.

Genome: Ett genom kodar både proteiner och regulatoriska element för proteinsyntes.

Längd

Gen: Längden på en gen handlar om några hundra baser.

Genome: Längden av genomet hos en högre organism är cirka miljarder baspar.

siffra

Gen: En högre organism innehåller omkring tusentals gener.

Genome: Varje organism innehåller bara ett genom.

Bidrag till evolutionen

Gen: Varianter av genen kallas alleler. Dessa alleler kan väljas naturligt.

Genome: Horisontell genöverföring och dubbelarbete orsakar stora variationer i genomet.

Studie

Gen: Studien av genernas egenskaper är genetik.

Genome: Studien av egenskaperna hos de besläktade genomerna är genomik.

Slutsats

Varianterna av genen som kallas alleler skapas av punktmutationer. Punktmutationer uppträder vid basparnivå. Å andra sidan är förändringarna som sker på genomivån relativt stora. Horisontal genöverföring och gendubblering introducerar och ökar genprodukten respektive. Följaktligen är huvudskillnaden mellan gen och genomet i storleken av de nukleotider som bärs av dem.

Referens:
1.Susman M. "Genes: Definition and Structure." ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES, Nature Publishing Group, 2001. Åtkomst 09 februari 2017
2.Schleif R. Genetics and Molecular Biology. 2: a upplagan, Johns Hopkins University Press, 1993, s. 22-47. Åtkomst 09 februari 2017

Image Courtesy:
1. "Människa genom till gener" (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Gene es" - Reviderad (Public Domain) via Commons Wikimedia