Starpība starp gēnu un genomu

galvenā atšķirība starp gēnu un genomu ir tas gēns ir noteikts DNS fragments, kas kodē olbaltumvielu, savukārt genoms ir visa organisma DNS kolekcija, kas satur visu ģenētisko informāciju.

Katrai sugai ir unikāls iedzimtu īpašību kopums, kas padara tās atšķirīgas viena no otras. Parasti šīs īpašības tiek kodētas DNS (dezoksiribonukleīnskābes) molekulās, kas atrodas viņu šūnās. Gēnu un genoma īpašības dažādās sugās ir ļoti atšķirīgas. Turklāt gēns un genoms ir divi termini, kas saistīti ar DNS. Gēns ir iedzimtības pamatvienība, un tas ir īpašs hromosomas DNS fragments, kas satur ģenētisko kodu olbaltumvielu iegūšanai. Viss hromosomu komplekts pārstāv organisma genomu, un tas atrodas eikariotu kodolā.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir gēns 
3. Kas ir genoms
4. Gēna un genoma līdzības
5. Salīdzinājums blakus - gēns vs genoms tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir gēns?

Gēni ir iedzimtības elementi, kas nosaka iedzimtas īpašības no vecākiem uz pēcnācējiem. Gēnu esamību un to pārnešanas procesus vispirms ieteica Gregors Mendels. Viņš nosauca gēnus par “faktoriem” un uzzināja, ka vairums faktoru vai iedzimtības elementu pāriet no vecākiem uz pēcnācējiem. Tomēr Mendels nezināja par DNS. Vēlāk zinātnieki atklāja DNS kā galveno ģenētisko materiālu organismos.

01. attēls: gēns

Gēni ir specifiski DNS fragmenti vai segmenti. Šie īpašie segmenti spēj kontrolēt īpašās iedzimtības pazīmes. Gēni ekspresē un ražo olbaltumvielas. Gēnu ekspresija notiek divos lielos posmos: DNS transkripcija un translācija. Seksuālās reprodukcijas laikā pēcnācēji iegūst vienu katra gēna eksemplāru no abiem vecākiem. Gēnam ir divi varianti, ko sauc par alēles. Vienkārši sakot, alēles ir dažādas gēna formas. Atsevišķa alēle vai vairākas alēles ir atbildīgas par noteiktu organismu īpašību kontroli.

Kas ir genoms?

Kopumā kopējo DNS saturu vienā šūnā sauc par organisma “genomu”. Tas attiecas uz daudziem organismiem, bet daži vīrusi satur tikai RNS. Tādējādi šajos vīrusos kopējais RNS daudzums atspoguļo viņu genomus.

Mūsdienu molekulārajā bioloģijā genoms ir viss iedzimtības informācijas daudzums. Tādējādi tas ietver gan gēnus, gan DNS / RNS nekodējošās sekvences. Termins “genoms” var attiekties arī uz īpašu ģenētisko saturu. Piemēram, kopējais kodola DNS saturs šūnā tiek saukts par kodola genomu, savukārt kopējais DNS saturs mitohondrijās tiek saukts par mitohondriju genomu. Turklāt genomā var būt arī ģenētiski elementi, kas nav hromosomāli, piemēram, vīrusi, plazmīdas un transponējami elementi.

02 attēls: Genoms

Genomika ir pētījumu joma, kurā tiek analizētas genomu īpašības. Genoma evolūciju var identificēt ar genoma kompozīcijas palīdzību, kas ietver genoma lielumu un neatkārtojas un atkārtojas DNS proporcijas. Ja mēs uzskatu cilvēka genomu, tas satur 23 hromosomas. No 23 tikai viena hromosoma ir dzimumu noteicošā, bet atlikušās 22 hromosomas ir autosomālas hromosomas. Cilvēka genomā ir aptuveni 20 000 līdz 25 000 gēnu. Lai identificētu un kartētu ķīmisko bāzu pāru secību, kas veido cilvēka DNS, kopš 1990. gada notiek starptautisks projekts ar nosaukumu “Cilvēka genoma projekts”.

Kādas ir līdzības starp gēnu un genomu?

• Gēns un genoms nes organisma ģenētisko informāciju.
• Tādējādi DNS ir galvenā gēnu un genoma sastāvdaļa.
• Eukariotos gēni un genoms atrodas kodolā.
• Tomēr prokariotos citoplazmā ir genoms un gēni.
• Turklāt gan gēnu, gan genoma pamatelements ir dezoksiribonukleotīdi.

Kāda ir atšķirība starp gēnu un genomu?

Gēns ir DNS molekulas segments vai daļa, savukārt genoms ir kopējais DNS saturs šūnā. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp gēnu un genomu. Turklāt kodēšana arī veicina atšķirību starp gēnu un genomu. Tas ir; gēni kodē specifiskas olbaltumvielas. Bet pats genoms nevar kodēt olbaltumvielas, jo tas satur gandrīz visu DNS. Turklāt genomu veido visi šūnas bāzes pāri, savukārt gēns sastāv tikai no dažiem bāzes pāriem, jo ​​tas apzīmē tikai DNS segmentu. Tāpēc šī ir arī atšķirība starp gēnu un genomu.

Turklāt atšķirība starp gēnu un genomu ir izpētes zona. Gēnu īpašību izpēte tiek dēvēta par “ģenētiku”, savukārt genoma īpašību izpēte - par “genomiku”. Turklāt kopumā organismam ir viens genoms, bet tajā konkrētajā organismā ir tūkstošiem miljonu gēnu. Tādējādi šī ir arī būtiska atšķirība starp gēnu un genomu.

Kopsavilkums - gēns vs genoms

Genoms attiecas uz kopējo DNS daudzumu šūnā. Vienā genomā ir tūkstošiem gēnu. Gēns ir noteikts DNS fragments vai segments, kas kodē olbaltumvielu. Tas sastāv no ģenētiskas informācijas, lai iegūtu noteiktu olbaltumvielu. Tādējādi gēns ir iedzimtības galvenā strukturālā un funkcionālā vienība. Gan gēns, gan genoms ir izgatavoti no DNS. Tādējādi šis ir kopsavilkums par atšķirību starp gēnu un genomu.

Atsauce:

1. Mandala, Ananja. “Kas ir gēni?” Ziņas, 2019. gada 26. februāris, pieejamas šeit.
2. “ĢENOMI”. GNN - genoma ziņu tīkls, pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. “Gēnu ekspresija”, izmantojot genomikas izglītības programmu (CC BY 2.0), izmantojot Flickr
2. “Fāgs, kas baktērijās ievada savu genomu”. Fāgā: Adenozīns, baktērijas + sastāvs: Tomass Splettstoessers (www.scistyle.com) - Savs darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia