Forskjellen mellom kromosom og gen
Share
Hovedforskjell - kromosom vs gen
DNA bærer den genetiske blåkopien og bestemmer fenotypen til en organisme. Det betraktes også som en historiebok, som forteller utviklingen av en art. DNA eksisterer vanligvis som en dobbelt-helix. Et kromosom anses som den høyest organiserte DNA-form. Et gen er et lokus på et kromosom som koder for proteiner. De hovedforskjell mellom kromosom og gen er det et kromosom er den mest pakkede strukturen av et DNA med proteiner, mens et gen er et segment av DNA som ligger på et kromosom. Et enkelt kromosom består av mange gener, mens et gen er et sted på et kromosom.
Denne artikkelen studerer,
1. Hva er et kromosom
- Definisjon, egenskaper
2. Hva er et gen
- Definisjon, egenskaper
3. Hva er forskjellen mellom kromosom og gen
Hva er et kromosom
Et kromosom er den mest kondenserte strukturen av en DNA-dobbelt-helix med proteiner. Et typisk kromosom lagrer tusenvis av gener. Prokaryoter består av et enkelt, sirkulært kromosom fylt med histon-lignende proteiner. Eukaryoter består av store, lineære kromosomer. DNA-streng på ca. 145 bp i størrelse er viklet rundt en kjerne som består av åtte histonproteiner, danner en struktur som kalles nucleosome. DNA-strengen på dette nivået er mindre kondensert og utviser en trådlignende struktur. Nukleosomer foldes opp og spoler for å produsere en 250 nm fiber kalt kromatin. Tilgangen til DNA-sekvensen av et bestemt gen på dette nivået kan regulere ekspresjonen av det genet. Kromatin blir videre spolet inn i en 30 nm fiber som danner kromosomet. Denne pakningen gir den strukturelle integriteten til DNA-dobbelt-helix. Mennesker har 46 kromosomer i deres genom: 22 homologe par autosomer pluss 2 sex-kromosomer. Annet enn gener inneholder et kromosom regioner som replikasjonsoriginering, sentromere og telomerer. Replikasjonens opprinnelse initierer DNA-replikasjonen. Sentromeren sikrer lagring av alle f-kromosomer i en dattercelle under kromosomal segregeringshendelsen. Telomerer beskytter geneene på endeområder av et kromosom fra å bli avkortet. Kromosomer som forekommer ved metafasen, brukes til å generere karyotyper der kromosomale abnormiteter analyseres.
Figur 1: Kromosomer
Hva er et gen
Et gen er en region (locus) av genomsekvens som koder for et spesifikt protein. DNA transkriberes til mRNA; mRNA oversatt til proteiner er kollektivt kjent som den sentrale dogmen i molekylærbiologi. Genet er referert til som molekylære enhet av arvelighet. Det moderne konseptet av genet stammer fra studiene om arv av egenskaper ved Gregor Mendel i 1860-tallet.
De fleste organismer bruker DNA som deres genetiske materiale. Generelt består menneskelig genom av ca 20.000 gener. Strukturen av et gen består hovedsakelig av to segmenter, kodende sekvens og regulatorisk sekvens. Kodingssekvensen inneholder exoner og introner. Prokaryoter har ikke introner. I eukaryoter fjernes introner ved konsekvent splitting av eksoner. Flere proteiner kan oppnås ved alternativ spleising fra et enkelt gen. Kodesekvens inneholder også ikke-translaterte regioner av RNA. En regulatorisk sekvens består av en promotorregion, forsterkere og inhibitorer. I prokaryoter grupperer flere gener for å danne operoner. En operon består av flere proteinkoding-sekvenser som transkriberes sammen. Noen virus er helt sammensatt av RNA-genomene. Deres gener kalles RNA gener.
Ekspresjonen av gener kan reguleres på enten transkripsjonsnivå eller translasjonsnivå. Nukleotidsekvensen som spesifiserer en aminosyresekvens av et protein refereres til som den genetiske koden. Organismer arver sitt komplette sett av gener gjennom reproduksjon. Mutasjoner som oppstår i gensekvens fører til de forskjellige varianter av det samme genet. Variasjoner av et gen kalles alleler. Alleler kan produsere variasjoner av egenskaper i en befolkning. Alleler er enten dominerende eller recessive. De fleste alleler gjennomgår Mendelian arv.
Figur 2: Kromosom og gen
Forskjellen mellom kromosom og gen
Definisjon
kromosom: Et kromosom er den mest kondenserte strukturen av et DNA-molekyl med proteiner.
Gene: Et gen er et lokus på et kromosom.
Genetisk materiale
kromosom: Et kromosom består alltid av DNA.
Gene: Et gen kan være sammensatt av enten DNA eller RNA.
Mutasjon påvirkning
kromosom: Kromosomale mutasjoner er relativt store siden de forekommer i homolog rekombination.
Gene: Genmutasjoner er små, noen ganger stille. De forekommer enten i DNA-replikasjon eller påfølgende DNA-skade.
Eksempler på mutasjoner
kromosom: Kromosomale mutasjoner fører til kromosomale abnormiteter som duplisering, sletting, omarrangering og inversjon av gener.
Gene: Genmutasjoner inkluderer punktmutasjoner og fremdriftsmutasjoner: innsettinger og deletjoner.
Konklusjon
Kromosomale mutasjoner oppstår på grunn av feilene i den homologe rekombinasjonshendelsen. Derfor endrer det store områder av et kromosom. For eksempel kan duplisering av et bestemt gen akkumulere sitt genprodukt, både RNA og proteinet. Hvis dette overuttrykket forekommer i en onkogen, kan det føre til utvikling av kreft. Derfor gir disse mutasjonene en betydelig effekt for organismen. Men genmutasjoner forekommer i basisparnivå. De fleste genmutasjoner er stille, synonyme eller konservative. De har mindre innflytelse i proteinfunksjonen. Noen kan være skadelig eller dødelig. Effektiviteten til mutasjonen vedrører også hovedforskjellen mellom kromosom og gen, dvs. størrelsen av regionen de opptar i et genom.
Henvisning:
1. Susman M. "Genes: Definition and Structure." ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES, Nature Publishing Group, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/geneDefinition.pdf. Tilgang 09 februar 2017
2. Higgins N. P. "Chromosom Structure." ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES, Macmillan Publishers Ltd, Nature Publishing Group, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/cromosomeStructure.pdf. Tilgang 09 feb.2017
3. Schleif R. Genetikk og molekylærbiologi. 2. utg., Johns Hopkins University Press, 1993, s. 22-47, http://gene.bio.jhu.edu/bm2whole.pdf. Tilgang 09 februar 2017
Bilde Courtesy:
1. "Chromosome DNA Gene" Av Thomas Shafee - Eget arbeid (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Chromosome en" Av fil: Chromosome-es.svg: KES47 (snakk) derivat arbeid: KES47 - Fil: Chromosome-es.svg (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
