Differenza tra geni e genoma
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Differenza principale - Gene vs Genome
L'informazione genetica di una cellula viene memorizzata in forma chimica in DNA o RNA. L'ordine delle basi nucleotidiche disposte nella catena polinucleotidica determina le istruzioni genetiche. Un gene è una sequenza di nucleotidi che codifica per una proteina specifica. Gli esseri umani hanno migliaia di geni nelle loro molecole di DNA totali. L'intero DNA nucleare è chiamato il genoma di un organismo. Questo DNA è confezionato in strutture cromosomiche. Tutte le sequenze geniche sono chiamate DNA non ripetitivo. Un genoma ha molte sequenze di DNA e questi sono chiamati DNA ripetitivo. Questo DNA ripetitivo ha anche una funzione nella regolazione genica. Il differenza fondamentale tra genoma e genoma è quello un gene è un locus su una molecola di DNA mentre il genoma è un DNA nucleare totale.
Questo articolo studia,
1. Che cos'è un gene
- Definizione, Caratteristiche, Struttura
2. Che cos'è un genoma
- Definizione, Caratteristiche, Struttura
3. Qual è la differenza tra Gene e Genome
Cos'è un gene
Un gene è un locus o una sequenza di stiramento sul filamento polinucleotidico del DNA. Codifica una sequenza amminoacidica di una specifica proteina ed è riconosciuta come unità molecolare ereditaria. Le istruzioni genetiche si trasferiscono in progenie attraverso i geni attraverso la riproduzione. Migliaia di geni possono essere trovati all'interno di una singola molecola di DNA di organismi superiori. Una sequenza genica viene trascritta in RNA; L'RNA è tradotto in proteine che di conseguenza determinano i tratti. Questo è il dogma centrale della biologia molecolare.
Il concetto del gene e il suo modello di ereditarietà hanno avuto origine dalle scoperte di Gregor Mendel nel 1860. Lo studio delle proprietà dei geni o del gruppo di geni viene definito genetica. La maggior parte dei geni è costituita da DNA ma alcuni possono essere fatti di RNA. Alcuni virus sono costituiti da geni RNA poiché il loro materiale genetico è l'RNA. Nei procarioti, gli operoni si formano raggruppando i geni funzionalmente correlati. Le sequenze multiple di codifica delle proteine sono trascritte insieme. La struttura del gene eucariotico è composta principalmente da due regioni: la sequenza di codifica e la sequenza normativa. La sequenza di codifica eucariotica è costituita da esoni, introni e regioni non tradotte mentre i geni procariotici sono privi di introni. I geni sono trascritti con gli introni. Di conseguenza, vengono rimossi mediante lo splicing degli esoni. D'altra parte, più proteine possono essere prodotte mediante splicing alternativo. L'espressione genica è regolata a livello trascrizionale e traslazionale. Le varianti di un gene sono indicate come suoi alleli. Diversi alleli dello stesso gene producono diversi fenotipi tra la popolazione.
Figura 1: gene
Cos'è un genoma
L'intero insieme del DNA nucleare di un organismo viene definito genoma. La maggior parte dei genomi è costituita da DNA, sebbene alcuni virus siano composti da genomi di RNA. Organelli come i mitocondri e i cloroplasti sono composti rispettivamente dal proprio genoma chiamato genoma mitocondriale e genoma del cloroplasto.
Il genoma consiste sia di geni codificanti che di DNA spazzatura non codificante. La dimensione del genoma aumenta proporzionalmente alla complessità morfologica degli organismi. Il genoma umano contiene 3,2 miliardi di paia di basi. Consiste in circa 25.000 geni. La maggior parte delle sequenze di DNA nel genoma umano contengono DNA spazzatura. Le catene polinucleotidiche del DNA sono organizzate in singoli cromosomi. Il genoma umano è composto da 22 coppie omologhe di autosomi e 2 cromosomi sessuali. Alcuni organismi sono composti da più copie di genomi. Un organismo, che ha una singola copia del genoma è chiamato a aploidi organismo. Vengono chiamate più copie diploide, triploid e tetraploide. Il genoma umano è un genoma diploide. Gli organismi sessualmente riproduttivi hanno metà del numero di cromosomi nei gameti rispetto alle loro cellule somatiche.
Il genoma di un organismo unico viene definito come la composizione genetica di quell'organismo particolare. Il genoma umano è stato completamente sequenziato e mappato dal Progetto genoma umano. Il trasferimento genico orizzontale e la duplicazione di sequenze causano l'evoluzione del genoma. La duplicazione può essere la duplicazione di cluster genici, brevi ripetizioni in tandem, cromosomi interi o persino l'intero genoma. La genomica è lo studio dei genomi degli organismi correlati.
Figura 2: genoma
Differenza tra geni e genoma
Definizione
Gene: Il gene è l'elemento ereditario dell'informazione genetica. È un locus all'interno di un cromosoma.
genoma: Il genoma è l'insieme del DNA nucleare. La maggior parte delle volte il DNA esiste come cromosomi.
Soddisfare
Gene: Un gene è una parte di una molecola di DNA.
genoma: Il genoma è il DNA totale in una cellula.
Codifica
Gene: Un gene codifica per la sintesi proteica.
genoma: Un genoma codifica sia proteine che elementi regolatori per la sintesi proteica.
Lunghezza
Gene: La lunghezza di un gene è di poche centinaia di basi.
genoma: La lunghezza del genoma di un organismo superiore è di circa miliardi di coppie di basi.
Numero
Gene: Un organismo superiore contiene circa migliaia di geni.
genoma: Ogni organismo contiene solo un genoma.
Contributo all'evoluzione
Gene: Le varianti del gene sono indicate come alleli. Questi alleli possono essere selezionati naturalmente.
genoma: Il trasferimento genico orizzontale e la duplicazione causano ampie variazioni nel genoma.
Studia
Gene: Lo studio delle proprietà dei geni è genetica.
genoma: Lo studio delle proprietà dei genomi correlati è la genomica.
Conclusione
Le variazioni del gene che sono chiamate alleli sono create da mutazioni puntiformi. Le mutazioni puntiformi si verificano al livello della coppia di basi. D'altra parte, i cambiamenti che si verificano a livello di genoma sono relativamente grandi. Il trasferimento genico orizzontale e la duplicazione genica introducono e aumentano rispettivamente il prodotto genico. Quindi, la principale differenza tra gene e genoma è nella dimensione dei nucleotidi portati da loro.
Riferimento:
1.Susman M. "Geni: definizione e struttura." ENCICLOPEDIA DELLE SCIENZE DELLA VITA, Nature Publishing Group, 2001. Accessed 09 Feb. 2017
2.Schleif R. Genetics and Molecular Biology. 2a ed., The Johns Hopkins University Press, 1993, pp. 22-47. Accesso 09 febbraio 2017
Cortesia dell'immagine:
1. "Genoma umano ai geni" (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Gene es" - Revised (di pubblico dominio) via Commons Wikimedia
