ההבדל העיקרי - כרומוזום מול ג'ין

ה- DNA נושא את התוכנית הגנטית ומחליט על הפנוטיפ של אורגניזם. הוא נחשב גם כספר היסטוריה, המספר את התפתחותו של מין. DNA קיים בדרך כלל כסליל כפול. כרומוזום נחשב לצורת ה- DNA המאורגנת הגבוהה ביותר. גן הוא מוקד בכרומוזום המקודד לחלבונים. ה ההבדל העיקרי בין כרומוזום לגן הוא זה כרומוזום הוא המבנה הארוז ביותר של DNA עם חלבונים ואילו גן הוא קטע של DNA הנמצא על כרומוזום. כרומוזום יחיד מורכב מגנים רבים ואילו הגן הוא מוקד בכרומוזום.

מאמר זה לומד,

1. מהו כרומוזום - הגדרה, מאפיינים 2. מהו ג'ין - הגדרה, מאפיינים 3. מה ההבדל בין כרומוזום לג'ין

מהו כרומוזום

כרומוזום הוא המבנה המרוכז ביותר של סליל כפול DNA עם חלבונים. כרומוזום טיפוסי אוגר אלפי גנים. הפרוקריוטים מורכבים מכרומוזום יחיד ומעגלי ארוז בחלבונים דמויי היסטון. האוקריוטים מורכבים מכרומוזומים ליניאריים גדולים. גדיל DNA בגודל של כ -145 ב"פ עטוף סביב ליבה המורכבת משמונה חלבוני היסטון, היוצרים מבנה הנקרא נוקלאוזום. גדיל ה- DNA ברמה זו פחות מרוכז ומציג מבנה דמוי חוט. גרעינים מתפתלים ומתפתלים ליצירת סיב של 250 ננומטר הנקרא כרומטין. הנגישות לרצף ה- DNA של גן מסוים ברמה זו עשויה להסדיר את ביטוי הגן הזה. הכרומטין מפותל עוד לסיב של 30 ננומטר ויוצר את הכרומוזום. אריזה זו מספקת את השלמות המבנית של סליל כפול DNA. לבני אדם יש 46 כרומוזומים בגנום שלהם: 22 זוגות הומולוגיים של אוטוזומים ועוד 2 כרומוזומי מין. מלבד גנים, כרומוזום מכיל אזורים כגון מקורות שכפול, צנטרומרים וטלומרים. מקורות ההעתקה יוזמים את שכפול ה- DNA. הצנטרומר מבטיח את אחסון כל כרומוזומי f בתוך תא בת במהלך אירוע ההפרדה הכרומוזומלית. טלומרים מגנים על הגנים באזורי הקצה של הכרומוזום מפני קיצוץ. הכרומוזומים המופיעים במטאפזה משמשים ליצירת קריוטיפים שבהם מנתחים את הפרעות הכרומוזומליות.

איור 1: כרומוזומים

מהו ג'ין

גן הוא אזור (לוקוס) ברצף הגנום המקודד לחלבון ספציפי. ה- DNA מועתק ל- mRNA; mRNA המתורגם לחלבונים ידוע ביחד בשם הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית. הגן מכונה היחידה המולקולרית של תורשה. מושג הגן המודרני מקורו במחקרים על תורשת המאפיינים של גרגור מנדל בשנות ה -60 של המאה ה -19.

רוב האורגניזמים משתמשים ב- DNA כחומר הגנטי שלהם. באופן כללי, הגנום האנושי מורכב מכ- 20, 000 גנים. מבנה הגן מורכב בעיקר משני מקטעים, רצף קידוד והרצף הרגולטורי. רצף הקידוד מכיל אקסונים ואינטרונים. לפרוקריוטים אין אינטרונים. באיקריוטים, אינטרונים מוסרים לאחר שחבור אקסונים כתוצאה מכך. ניתן להשיג חלבונים מרובים על ידי שחבור חלופי מגן יחיד. רצף הקידוד מכיל גם אזורים לא מתורגמים של RNA. רצף רגולטורי מורכב מאזור מקדם, משפרי ומעכבים. בפרוקריוטים כמה גנים מתקבצים ליצירת אופרונים. אופרון מורכב מרצפים רבים המקודדים חלבון המתועתקים יחד. חלק מהוירוסים מורכבים לחלוטין מגנום RNA. הגנים שלהם נקראים גנים RNA.

ניתן להסדיר את ביטוי הגנים ברמת התעתיק או ברמת התרגום. רצף הנוקלאוטיד המציין רצף חומצות אמינו של חלבון מכונה הקוד הגנטי. אורגניזמים יורשים את מכלול הגנים המלא שלהם באמצעות רבייה. מוטציות המתרחשות ברצף גנים מובילות לגרסאות השונות של אותו הגן. וריאציות של גן נקראות אללים. אללים עשויים לייצר וריאציות של תכונה בתוך אוכלוסייה. אללים הם דומיננטיים או רצסיביים. רוב האללים עוברים ירושה מנדלית.

איור 2: כרומוזום וג'ין

ההבדל בין כרומוזום וג'ין

הַגדָרָה

כרומוזום: כרומוזום הוא המבנה המרוכז ביותר של מולקולת DNA עם חלבונים.

גֵן: גן הוא מוקד בכרומוזום.

חומר גנטי

כרומוזום: כרומוזום מורכב תמיד מ- DNA.

גֵן: גן יכול להיות מורכב מ- DNA או מ- RNA.

השפעת מוטציה

כרומוזום: מוטציות כרומוזומליות גדולות יחסית מכיוון שהן מתרחשות בשילוב הומולוגי.

גֵן: מוטציות גנטיות קטנות, לפעמים שקטות. הם מתרחשים בשכפול DNA או נזק ל- DNA כתוצאה מכך.

דוגמאות למוטציות

כרומוזום: מוטציות כרומוזומליות מובילות לחריגות כרומוזומליות כגון שכפול, מחיקה, סידור מחדש והיפוך גנים.

גֵן: מוטציות גנטיות כוללות מוטציות נקודתיות ומוטציות העברת מסגרת: הוספות ומחיקות.

סיכום

מוטציות כרומוזומליות מתרחשות בשל השגיאות באירוע רקומבינציה הומולוגית. מכאן שהוא משנה אזורים גדולים של כרומוזום. לדוגמה, שכפול של גן מסוים עשוי לצבור את תוצר הגנים שלו, הן RNA והן החלבון. אם ביטוי יתר זה יתרחש באונקוגן, הוא עלול להוביל להתפתחות סרטן. לכן מוטציות אלו מביאות השפעה ניכרת על האורגניזם. עם זאת, מוטציות גנטיות מתרחשות ברמת זוג הבסיס. רוב המוטציות של הגן שקטות, נרדפות או שמרניות. יש להם השפעה פחותה על תפקוד החלבון שלהם. כמה מהם עלולים להיות מזיקים או קטלניים. יעילות המוטציה מתייחסת גם להבדל העיקרי בין כרומוזום לגן, כלומר גודל האזור שהם תופסים בגנום.

הפניה: 1. סוסמן מ. "גנים: הגדרה ומבנה". אנציקלופדיה של מדעי החיים, קבוצת הוצאת הטבע, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/geneDefinition.pdf. הגישה ל -9 בפברואר 20172. Higgins N. P. "מבנה כרומוזומים". ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES, Macmillan Publishers Ltd, Group Publishing Group, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/cromosomeStructure.pdf. גישה 09 בפברואר 20173. שלייף ר גנטיקה וביולוגיה מולקולרית. מהדורה שנייה, הוצאת אוניברסיטת ג'ונס הופקינס, 1993, עמ '22-47, http://gene.bio.jhu.edu/bm2whole.pdf. גישה 09 בפברואר 2017

באדיבות התמונה: 1. "גן DNA כרומוזום" מאת תומאס שאפי - עבודה משלו (CC BY 4.0) באמצעות Commons Wikimedia2. "כרומוזום en" לפי קובץ: Chromosome-es.svg: KES47 (שיחה) עבודות נגזרות: KES47-קובץ: Chromosome-es.svg (CC BY 3.0) באמצעות Commons Wikimedia