Hlavný rozdiel - chromozóm vs gén

DNA nesie genetický plán a rozhoduje o fenotype organizmu. Je tiež považovaná za knihu histórie, ktorá rozpráva o vývoji druhu. DNA vo všeobecnosti existuje ako dvojzávitnica. Chromozóm je považovaný za najvyššiu organizovanú formu DNA. Gén je miesto na chromozóme, ktoré kóduje proteíny. The hlavný rozdiel medzi chromozómom a génom je to chromozóm je najviac zbalená štruktúra DNA s proteínmi, zatiaľ čo gén je segment DNA, ktorý sa nachádza na chromozóme. Jeden chromozóm pozostáva z mnohých génov, zatiaľ čo gén je lokusom na chromozóme.

Tento článok študuje,

1. Čo je to chromozóm - Definícia, charakteristika 2. Čo je to gén - Definícia, charakteristika 3. Aký je rozdiel medzi chromozómom a génom

Čo je to chromozóm

Chromozóm je najkondenzovanejšou štruktúrou dvojzávitnice DNA s proteínmi. Typický chromozóm uchováva tisíce génov. Prokaryoty pozostávajú z jedného kruhového chromozómu naplneného histónovými proteínmi. Eukaryoty pozostávajú z veľkých lineárnych chromozómov. Vlákno DNA s veľkosťou asi 145 bp je obalené jadrom, ktoré je tvorené ôsmimi histónovými proteínmi, pričom tvorí štruktúru tzv. nukleozóm. Vlákno DNA na tejto úrovni je menej kondenzované a vykazuje štruktúru podobnú vláknu. Nukleozómy sa skladajú a vinú za vzniku 250 nm vlákna, tzv chromatín. Prístup k sekvencii DNA konkrétneho génu na tejto úrovni môže regulovať expresiu tohto génu. Chromatín sa ďalej vinie do 30 nm vlákna a tvorí chromozóm. Tento obal poskytuje štrukturálnu integritu dvojzávitnice DNA. Ľudia majú vo svojom genóme 46 chromozómov: 22 homológnych párov autozómov plus 2 pohlavné chromozómy. Okrem génov obsahuje chromozóm také oblasti, ako sú pôvod replikácie, centroméra a teloméry. Počiatky replikácie iniciujú replikáciu DNA. Centroméra zaisťuje skladovanie všetkých chromozómov f v dcérskej bunke počas chromozomálnej segregácie. Teloméry chránia gény v koncových oblastiach chromozómu pred skrátením. Chromozómy objavujúce sa v metafáze sa používajú na generovanie karyotypov, kde sa analyzujú chromozomálne abnormality.

Obrázok 1: Chromozómy

Čo je to gén

Gén je oblasť (lokus) sekvencie genómu, ktorá kóduje špecifický proteín. DNA je transkribovaná do mRNA; mRNA preložená do proteínov je súhrnne známa ako centrálna dogma molekulárnej biológie. Tento gén sa označuje ako molekulárna jednotka dedičnosti. Moderný koncept génu pochádza zo štúdií o dedičnosti charakteristík Gregora Mendela v 60. rokoch 19. storočia.

Väčšina organizmov využíva DNA ako svoj genetický materiál. Ľudský genóm sa spravidla skladá z asi 20 000 génov. Štruktúra génu pozostáva hlavne z dvoch segmentov, kódujúcej sekvencie a regulačnej sekvencie. Kódovacia sekvencia obsahuje exóny a intróny. Prokaryoty nemajú intróny. V eukaryotoch sa intróny odstránia pri následnom zostrihu exónov. Alternatívnym zostrihom z jedného génu je možné dosiahnuť viac proteínov. Kódujúca sekvencia tiež obsahuje nepreložené oblasti RNA. Regulačná sekvencia pozostáva z promótorovej oblasti, zosilňovačov a inhibítorov. V prokaryotoch sa zoskupuje niekoľko génov za vzniku operónov. Operón pozostáva z viacerých sekvencií kódujúcich proteín, ktoré sú transkribované spoločne. Niektoré vírusy sú úplne tvorené genómami RNA. Ich gény sa nazývajú gény RNA.

Expresia génov môže byť regulovaná buď na transkripčnej úrovni alebo na translačnej úrovni. Nukleotidová sekvencia, ktorá špecifikuje aminokyselinovú sekvenciu proteínu, sa označuje ako genetický kód. Organizmy dedia svoj kompletný súbor génov reprodukciou. Mutácie vyskytujúce sa v génovej sekvencii vedú k rôznym variantom toho istého génu. Variácie génu sa nazývajú alely. Alely môžu produkovať variácie vlastností v populácii. Alely sú buď dominantné, alebo recesívne. Väčšina alel podlieha mendelovskej dedičnosti.

Obrázok 2: Chromozóm a gén

Rozdiel medzi chromozómom a génom

Definícia

Chromozóm: Chromozóm je najkondenzovanejšou štruktúrou molekuly DNA s proteínmi.

Gén: Gén je miesto na chromozóme.

Genetický materiál

Chromozóm: Chromozóm je vždy zložený z DNA.

Gén: Gén môže byť zložený buď z DNA alebo RNA.

Vplyv mutácie

Chromozóm: Chromozomálne mutácie sú relatívne veľké, pretože sa vyskytujú v homológnej rekombinácii.

Gén: Génové mutácie sú malé, niekedy tiché. Vyskytujú sa buď v replikácii DNA, alebo v následnom poškodení DNA.

Príklady mutácií

Chromozóm: Chromozomálne mutácie vedú k chromozomálnym abnormalitám, ako je duplikácia, delécia, preskupenie a inverzia génov.

Gén: Génové mutácie zahrnujú bodové mutácie a mutácie posunu rámca: inzercie a delécie.

Záver

Chromozomálne mutácie sa vyskytujú v dôsledku chýb v prípade homológnej rekombinácie. Preto mení veľké oblasti chromozómu. Napríklad duplikácia konkrétneho génu môže akumulovať jeho génový produkt, RNA aj proteín. Ak k tejto nadmernej expresii dôjde v onkogéne, mohlo by to viesť k rozvoju rakoviny. Preto tieto mutácie prinášajú značný účinok na organizmus. Génové mutácie sa však vyskytujú na úrovni párov báz. Väčšina génových mutácií je tichá, synonymná alebo konzervatívna. Majú menší vplyv na funkciu bielkovín. Niektoré môžu byť škodlivé alebo smrteľné. Účinnosť mutácie sa týka aj hlavného rozdielu medzi chromozómom a génom, tj. Veľkosti oblasti, ktorú zaberajú v genóme.

Referencia: 1. Susman M. „Gény: definícia a štruktúra“ ENCYKLOPÉDIA ŽIVOTNÝCH VEDÍ, Nature Publishing Group, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/geneDefinition.pdf. Prístup k 9. februáru 20172. Higgins N. P. „Štruktúra chromozómov“. ENCYKLOPÉDIA ŽIVOTNÝCH VEDÍ, Macmillan Publishers Ltd, Nature Publishing Group, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/cromosomeStructure.pdf. Prístupné 9. februára 2013. Schleif R. Genetika a molekulárna biológia. 2. vyd., The Johns Hopkins University Press, 1993, s. 22-47, http://gene.bio.jhu.edu/bm2whole.pdf. Prístup k 9. februáru 2017

Obrázok so súhlasom: 1. „Gén chromozómovej DNA“ od Thomasa Shafeeho - vlastná práca (CC BY 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia2. „Chromosome en“ Podľa súboru: Chromosome-es.svg: KES47 (diskusia) odvodené dielo: KES47-Súbor: Chromosome-es.svg (CC BY 3.0) cez Commons Wikimedia