Genetischer Unterschied zwischen Menschen und Schimpansen

Das Hauptgenetischer Unterschied zwischen Menschen und Schimpansen ist das Menschen haben 23 Chromosomenpaare, während Schimpansen 24 Chromosomenpaare in ihren Genomen haben. Zwei uralte Chromosomenpaare verschmelzen an ihren Telomeren, um während der Evolution das menschliche Chromosom 2 zu bilden. 

Menschen und Schimpansen sind zwei Arten, die sehr eng miteinander verwandt sind. Menschen und Schimpansen haben einen nicht-kodierenden DNA-Unterschied von 1,2% in ihren Genomen, der für alle unübertroffenen Eigenschaften von Menschen und Schimpansen verantwortlich ist.  

Wichtige Bereiche 

1. Was ist das menschliche Genom?
     - Definition, genetische Fakten
2. Was ist das Schimpansen-Genom?
     - Definition, genetische Fakten
3. Was sind die genetischen Ähnlichkeiten zwischen Menschen und Schimpansen?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der genetische Unterschied zwischen Menschen und Schimpansen?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Schimpansengenom, Humangenom, Anzahl der Chromosomen, Größe 

Was ist das menschliche Genom? 

Das menschliche Genom ist die Sammlung menschlicher DNA. Die Humangenetik konzentriert sich auf die Nucleotidsequenz der humanen DNA, die von der Humangenomprojekt (HGP) wurde am 14. April 2003 fertiggestellt. Menschen sind die am weitesten entwickelten Mitglieder des Säugetier-Ordnungsprimas. Menschen, Gorillas, Schimpansen, Bonobos und Orang-Utans sind nahe verwandte Verwandte, die die Menschenaffen genannt werden. Homo sapiens ist der wissenschaftliche Name des Menschen. Das menschliche Genom enthält über 3 Milliarden Basenpaare, die in 46 Chromosomen organisiert sind: 22 autosomale und zwei Geschlechtschromosomen. <2% of the human genome contains coding DNA transcribed into mRNA. About 20,000 protein-coding genes are present in the human genome. 98% of it is noncoding DNA, which includes genes coded for tRNA and rRNA, pseudogenes, introns, UTR (untranslated regions of mRNA), regulatory DNA, repetitive DNA, and mobile elements. Though chimpanzees are one of the closest relatives of humans, chimpanzee genome contains 24 paired chromosomes. The human chromosome 2 is the result of the fusion of the ends of ancestral chromosome 2A and 2B. Additional 150,000 bp sequence presents at the site of fusion. Shown in Abbildung 1 ist das menschliche Chromosom 2 und die zusätzliche Sequenz. Die zusätzlich verknüpften Gene können aus dem p Ende des Chromosoms 9. 

Abbildung 1: Humanes Chromosom 2

Es gibt sechs Chromosomenregionen im menschlichen Genom, die in den letzten 250.000 Jahren einer starken und koordinierten Selektion unterzogen wurden. Interessanterweise ist in jeder der oben genannten Regionen mindestens ein für die menschliche Abstammung einzigartiger Allelproduzent vorhanden. Das FOXP2-Gen und das CFTR-Gen sind solche Marker.  

Was ist Schimpansen-Genom? 

Das Schimpansengenom ist die gesamte DNA-Sequenz des Schimpansen. Die Schimpansen-Genetik konzentriert sich auch auf die Nukleotidsequenz des Schimpansengenoms in Bezug auf das menschliche Genom. Das Schimpansen-Genomprojekt begann im Dezember 2003, kurz nach Abschluss der HGP. 98% der Sequenz des Genoms von Mensch und Schimpansen ist ähnlich. Auch die Chromosomen von Mensch und Schimpansen sind ähnlich. 

Abbildung 2: Chromosomen von Menschen und Schimpansen

Abgesehen davon werden im Folgenden einige andere genetische Unterschiede zwischen dem Genom von Mensch und Schimpanse hervorgehoben. 

1. Inversionen der Chromosomensegmente auf den menschlichen Chromosomen 1, 4, 5, 9, 12, 15, 16, 17 und 18 unterscheiden sich von Schimpansen. 
2. Ähnliche DNA-Sequenzen sind fünfmal falsch im Schimpansen-Genom angeordnet. 
3. Die an der Sprachentwicklung beteiligten Gene wie der Transkriptionsfaktor FOXP2 und die Gene für das Hören von Schimpansen unterscheiden sich vom Menschen. 
4. Homologe Proteine ​​von Mensch und Schimpanse unterscheiden sich im Durchschnitt in zwei Aminosäuren. 
5. Genduplikationen oder Deletionen sind die Hauptereignisse, die den Unterschied zwischen den Genomen von Menschen und Schimpansen ausmachen.  
6. Etwa 600 Gene haben in der menschlichen Abstammung eine starke Selektion erfahren. Viele dieser Gene haben eine immunologische Funktion. 
7. In einem Satz von 348 Transkriptionsfaktor-Genen zwischen Menschen und Schimpansen besteht eine Veränderung von etwa 50%.  

Darüber hinaus unterscheiden sich die Lücken der Genome in der Nähe der Schlüsselgene in den Genomen von Mensch und Schimpanse. Diese Lücken verändern die Expression benachbarter Gene unterschiedlich. Die Insertion oder Deletion von Junk-DNA-Sequenzen, die Retrotransposons genannt werden, erzeugen diese Lücken.  

Genetische Ähnlichkeiten zwischen Menschen und Schimpansen 

• Die Größe des Genoms von Mensch und Schimpanse ist ähnlich. 
• Genomsequenzen von Menschen und Schimpansen sind 98,8% ähnlich. 
• Chromosomen von Menschen und Schimpansen sind sich sehr ähnlich. 
• Die mittlere Abweichung der Chromosomen ist ähnlich. 
• Die mittlere Divergenz von nichtpolymorphen Stellen und CpG-Stellen ist ebenfalls ähnlich. 
• Die Anzahl der Nukleotidsubstitutionen beträgt 35 Millionen.  
• Auch die Anzahl der Einfügungen und Löschungen beträgt 5 Millionen. Die Gesamtmenge der Einfügungen und Löschungen beträgt 90 MB.  
• Die Nukleotid-Divergenz der mitochondrialen Genome ist ähnlich. 
• Kann 66% Genduplikationen in beiden Genomen finden. 
• 29% der orthologen Proteine ​​des Menschen und des Schimpansen sind ähnlich. 

Genetischer Unterschied zwischen Menschen und Schimpansen 

Definition 

Menschliches Genom: Das menschliche Genom ist die Sammlung menschlicher DNA

Schimpansen-Genom: Das Schimpansengenom ist die gesamte DNA-Sequenz des Schimpansen

Anzahl homologer Chromosomenpaare 

Menschliches Genom: 23 

Schimpansen-Genom: 24  

Einzigartige Duplikationen 

Menschliches Genom: 88 Gene 

Schimpansen-Genom: 94 Gene 

Fazit 

Das menschliche Genom enthält 46 Chromosomen, während das Schimpansgenom 48 Chromosomen enthält. Die Ancestral-2A- und 2B-Chromosomen verschmelzen miteinander, um das menschliche Chromosom 2 zu bilden. Daher besteht der hauptsächliche genetische Unterschied zwischen Menschen und Schimpansen in der Anzahl der Chromosomen. 

Referenz:

1. „Schimpansengenom vs. Menschliches Genom“. MetaPrimate.com, hier erhältlich
2. „Schimpansen-Genomprojekt“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25. Mai 2018, hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. “Chromosome2Insert” von JWSchmidt in der englischsprachigen Wikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Humanchimpchromosomes" Von JWSchmidt in der englischsprachigen Wikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia