Unterschied zwischen Chromosom und Gen

Hauptunterschied - Chromosom vs. Gen

DNA trägt den genetischen Bauplan und entscheidet über den Phänotyp eines Organismus. Es wird auch als Geschichtsbuch betrachtet, in dem die Entwicklung einer Art beschrieben wird. DNA existiert im Allgemeinen als Doppelhelix. Ein Chromosom gilt als die höchste organisierte Form der DNA. Ein Gen ist ein Ort auf einem Chromosom, das Proteine ​​kodiert. Das Hauptunterschied zwischen Chromosom und Gen ist das Ein Chromosom ist die dichteste Struktur einer DNA mit Proteinen, während ein Gen ein DNA-Abschnitt ist, der sich auf einem Chromosom befindet. Ein einzelnes Chromosom besteht aus vielen Genen, wohingegen ein Gen ein Ort auf einem Chromosom ist.

Dieser Artikel studiert,

1. Was ist ein Chromosom?
      - Definition, Eigenschaften
2. Was ist ein Gen?
      - Definition, Eigenschaften
3. Was ist der Unterschied zwischen Chromosom und Gen?

Was ist ein Chromosom?

Ein Chromosom ist die am stärksten verdichtete Struktur einer DNA-Doppelhelix mit Proteinen. Ein typisches Chromosom speichert Tausende von Genen. Prokaryoten bestehen aus einem einzigen, kreisförmigen Chromosom, das mit Histon-ähnlichen Proteinen gefüllt ist. Eukaryoten bestehen aus großen, linearen Chromosomen. Ein etwa 145 bp großer DNA-Strang wird um einen Kern gewickelt, der aus acht Histonproteinen besteht und eine so genannte Struktur bildet Nukleosom. Der DNA-Strang ist auf dieser Ebene weniger kondensiert und zeigt eine fadenartige Struktur. Nukleosomen falten sich zusammen und wickeln sich, um eine 250 nm-Faser zu erzeugen Chromatin. Die Zugänglichkeit der DNA-Sequenz eines bestimmten Gens auf dieser Ebene kann die Expression dieses Gens regulieren. Chromatin wird weiter zu einer 30-nm-Faser aufgewickelt, wodurch das Chromosom gebildet wird. Diese Packung verleiht DNA-Doppelhelix die strukturelle Integrität. Menschen haben 46 Chromosomen in ihrem Genom: 22 homologe Paare von Autosomen plus 2 Geschlechtschromosomen. Neben den Genen enthält ein Chromosom Regionen wie Replikationsursprünge, Zentromere und Telomere. Replikationsursprünge initiieren die DNA-Replikation. Das Zentromer gewährleistet die Lagerung aller f-Chromosomen innerhalb einer Tochterzelle während des chromosomalen Segregationsereignisses. Telomere schützen die Gene in den Endbereichen eines Chromosoms vor dem Verkürzen. An der Metaphase erscheinende Chromosomen werden zur Erzeugung von Karyotypen verwendet, bei denen die Chromosomenanomalien analysiert werden.

Abbildung 1: Chromosomen

Was ist ein Gen?

Ein Gen ist eine Region (Locus) der Genomsequenz, die ein spezifisches Protein codiert. DNA wird in mRNA transkribiert; In Proteine ​​übersetzte mRNA ist allgemein als das zentrale Dogma der Molekularbiologie bekannt. Das Gen wird als molekulare Einheit der Vererbung bezeichnet. Das moderne Konzept des Gens geht auf die Untersuchungen zur Vererbung von Merkmalen von Gregor Mendel in den 1860er Jahren zurück.

Die meisten Organismen verwenden DNA als genetisches Material. Im Allgemeinen besteht das menschliche Genom aus etwa 20.000 Genen. Die Struktur eines Gens besteht hauptsächlich aus zwei Segmenten, der kodierenden Sequenz und der regulatorischen Sequenz. Die Kodierungssequenz enthält Exons und Introns. Prokaryoten haben keine Introns. In Eukaryoten werden Introns beim konsequenten Spleißen von Exons entfernt. Mehrere Proteine ​​können durch alternatives Splicing aus einem einzigen Gen erreicht werden. Die kodierende Sequenz enthält auch nicht-translatierte Regionen von RNA. Eine regulatorische Sequenz besteht aus einer Promotorregion, Verstärkern und Inhibitoren. In Prokaryoten gruppieren sich mehrere Gene zu Operonen. Ein Operon besteht aus mehreren Protein-kodierenden Sequenzen, die zusammen transkribiert werden. Einige Viren bestehen vollständig aus RNA-Genomen. Ihre Gene werden RNA-Gene genannt.

Die Expression von Genen kann entweder auf Transkriptionsebene oder auf Translationsebene reguliert werden. Die Nukleotidsequenz, die eine Aminosäuresequenz eines Proteins spezifiziert, wird als genetischer Code bezeichnet. Organismen erben ihre gesamten Gene durch Reproduktion. In der Gensequenz auftretende Mutationen führen zu verschiedenen Varianten desselben Gens. Variationen eines Gens werden Allele genannt. Allele können innerhalb einer Population Variationen des Merkmals erzeugen. Allele sind entweder dominant oder rezessiv. Die meisten Allele unterliegen der Mendelschen Vererbung. 

Abbildung 2: Chromosom und Gen

Unterschied zwischen Chromosom und Gen

Definition

Chromosom: Ein Chromosom ist die am stärksten verdichtete Struktur eines DNA-Moleküls mit Proteinen.

Gen: Ein Gen ist ein Ort auf einem Chromosom.

Genmaterial

Chromosom: Ein Chromosom besteht immer aus DNA.

Gen: Ein Gen kann entweder aus DNA oder RNA bestehen.

Mutationseinfluss

Chromosom: Chromosomenmutationen sind relativ groß, da sie bei der homologen Rekombination auftreten.

Gen: Genmutationen sind klein und manchmal leise. Sie treten entweder bei der DNA-Replikation oder bei daraus resultierenden DNA-Schäden auf.

Beispiele für Mutationen

Chromosom: Chromosomenmutationen führen zu Chromosomenanomalien wie Duplikation, Deletion, Umlagerung und Inversion von Genen.

Gen: Genmutationen umfassen Punktmutationen und Frameshift-Mutationen: Insertionen und Deletionen.

Fazit

Chromosomenmutationen treten aufgrund der Fehler im homologen Rekombinationsereignis auf. Daher verändert es große Bereiche eines Chromosoms. Beispielsweise kann die Duplizierung eines bestimmten Gens sein Genprodukt, sowohl RNA als auch das Protein, akkumulieren. Wenn diese Überexpression in einem Onkogen auftritt, kann dies zur Entwicklung von Krebs führen. Daher wirken sich diese Mutationen erheblich auf den Organismus aus. Genmutationen treten jedoch auf Basenpaarebene auf. Die meisten Genmutationen sind stumm, synonym oder konservativ. Sie haben einen geringeren Einfluss auf ihre Proteinfunktion. Einige können schädlich oder tödlich sein. Die Wirksamkeit der Mutation bezieht sich auch auf den Hauptunterschied zwischen Chromosom und Gen, d. H. Die Größe der Region, die sie in einem Genom einnehmen.

Referenz:
1. Susman M. "Gene: Definition und Struktur". ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES, Nature Publishing Group, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/geneDefinition.pdf. Abgerufen am 09. Februar 2017
2. Higgins N. P. "Chromosomenstruktur". ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES, Macmillan Publishers Ltd, Gruppe Nature Publishing, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/cromosomeStructure.pdf. Abgerufen am 09. Februar 2017
3. Schleif R. Genetik und Molekularbiologie. 2. Auflage, The Johns Hopkins University Press, 1993, S. 22-47, http://gene.bio.jhu.edu/bm2whole.pdf. Abgerufen am 09. Februar 2017

Bildhöflichkeit:
1. "Chromosomen-DNA-Gen" Von Thomas Shafee - Eigene Arbeit (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia
2. “Chromosome de” Nach Datei: Chromosome-es.svg: KES47 (Diskussion) abgeleitete Arbeit: KES47 - Datei: Chromosome-es.svg (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia