ההבדל העיקרי - גנטיקה מול אפיגנטיקה

גנטיקה ואפיגנטיקה הם שני סוגי מחקרים של גנים. ה ההבדל העיקרי בין גנטיקה לאפיגנטיקה זה גנטיקה היא חקר הגנים השולטים בתפקודי הגוף ואילו אפיגנטיקה היא מחקר על שינויים תורשתיים של האורגניזמים הנגרמים כתוצאה משינוי ביטוי הגנים.. גנים הם יחידות התורשה הבסיסיות המעבירות מידע גנטי לאורך דורות. מבנה הגנים והשינויים בו נלמדים בגנטיקה. באפיגנטיקה נחקרים השינויים בביטוי הגנים המשנים את הפנוטיפ.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהי גנטיקה - הגדרה, שדות, תפקיד 2. מהי אפיגנטיקה - הגדרה, שדות, תפקיד 3. מה הדמיון בין גנטיקה לאפיגנטיקה - מתווה של תכונות נפוצות 4. מה ההבדל בין גנטיקה לאפיגנטיקה - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: אללים, מבנה הכרומטין, מתילציה של DNA, אפיגנטיקה, גנטיקה, תורשה, תורשה, מוטציות

מהי גנטיקה

גנטיקה מתייחסת לחקר התורשה ולשונות המאפיינים התורשתיים. תורשה היא התהליך הביולוגי שבו הורה מעביר את המידע הגנטי שלו לצאצאיו. כל אדם יורש גנים מאמו ואביו. מכאן שהגן משמש כיחידה הבסיסית של תורשה. הצורות האלטרנטיביות של הגן נקראות אללים. לאורגניזמים רבים יש שני אללים שיכולים להיות הומוזיגוטים או הטרוזיגוטיים. חלק מהאללים דומיננטיים על פני האחרים וקובעים את הפנוטיפים של אורגניזם מסוים. גנים רבים מורכבים מ- DNA. ה- DNA ארוז לתוך הגרעין על ידי יצירת כרומוזומים. ארגון הגנים מוצג באיור 1.

איור 1: כרומוזום וג'ין

לבני אדם יש 46 כרומוזומים: 22 אוטוזומים ושני כרומוזומי מין. יותר מ -20, 000 גנים ממוקמים על אותם 46 כרומוזומים. ירושת הגנים תוארה לראשונה על ידי גרגור מנדל בשנת 1890. חלק מהגנים מפגינים תורשה מנדלית בעוד שאחרים מציגים תורשה לא מנדלית. דפוסי ירושה אלה נלמדים בגנטיקה.

חלק מהאללים גורמים להפרעות גנטיות. הם נלמדים גם בגנטיקה. השינויים ברצף הנוקלאוטיד בגנים ובכרומוזומים נקראים מוטציות. השפעות המוטציות על אורגניזם מסוים נלמדות גם בגנטיקה. מוטציות גורמות להיווצרות אללים חדשים. וריאציות האללים גורמות לשינויים גנטיים בתוך אוכלוסייה מסוימת. וריאציות אלה נלמדות תחת גנטיקה של אוכלוסייה.

מהי אפיגנטיקה

אפיגנטיקה מתייחסת לחקר שינויים תורשתיים של האורגניזמים הנגרמים על ידי שינוי ביטוי הגנים, ולא שינוי החומר הגנטי של האורגניזמים. שינוי ביטוי הגנים הוא תהליך טבעי המתרחש בתוך התא להתאמת הסוגים ומספר החלבונים המתבטאים בתא. שני הסוגים העיקריים של שינויים כאלה הם מתילציה של DNA ושינוי היסטון. ב מתילציה של DNA, קבוצת מתיל מתווספת לתייג DNA, או מפעילה או מדכאת את הביטוי של אותו DNA. ב שינוי היסטון, הגורמים האפיגנטיים נקשרים לזנבות ההיסטונים, ומשנים את היקף ה- DNA עטוף סביב הנוקלאוזומים. היסטונים הם סוג של חלבונים שסביבו DNA יכול להיקשר במהלך היווצרות הכרומטין. מידת גלישת ה- DNA סביב ההיסטונים משנה את ביטוי הגנים. מנגנוני האפיגנטיקה מוצגים באיור 2.

איור 2: מנגנונים אפיגנטיים

שני סוגים של כרומטין נוצרים בהתאם למידת העטיפה או עיבוי הכרומוזומים. הכרומטינים העטופים באופן רופף הם אוכרומטין והם מכילים גנים המתבטאים באופן פעיל. הכרומטין העוטף היטב הוא הטרוכרומטין והם מכילים גנים לא פעילים בתעתיק וגם מבחינה גנטית.

ניתן לשנות את מתילציית ה- DNA ואת שינוי ההיסטון בהשפעת גורמים סביבתיים כגון הזדקנות, תזונה, כימיקלים, תרופות או מחלות שונות. השפעות אלה ומידת השינוי של ביטוי הגנים נלמדות באפיגנטיקה.

קווי דמיון בין גנטיקה לאפיגנטיקה

ההבדל בין גנטיקה לאפיגנטיקה

הַגדָרָה

גנטיקה: גנטיקה מתייחסת לחקר התורשה ולשונות המאפיינים התורשתיים.

אפיגנטיקה: אפיגנטיקה מתייחסת לחקר שינויים תורשתיים באורגניזמים הנגרמים על ידי שינוי ביטוי הגנים.

מַשְׁמָעוּת

גנטיקה: המבנה, האינטראקציות, התפקוד והשינויים של הגנים של אורגניזם מסוים נחקרים בגנטיקה.

אפיגנטיקה: השינויים בביטוי הגנים של אורגניזם מסוים נחקרים באפיגנטיקה.

תחומי לימוד

גנטיקה: הגנטיקה מכסה גנומיקה, טרנסקריפטומיקה, פרוטאומיקה, תורשה, גנטיקה אבולוציונית ומחלות גנטיות.

אפיגנטיקה: האפיגנטיקה מכסה ויסות גנים, אינטראקציות של גן וסביבה ואינטראקציות של חלבון וסביבה.

דוגמאות

גנטיקה: בגנטיקה נלמד שילוב האללים באורגניזם מסוים.

אפיגנטיקה: באפיגנטיקה נלמדים דפוסים שונים של מתילציה ואצטילציה של ה- DNA ומצב הכרומטין.

סיכום

גנטיקה ואפיגנטיקה הם שני תחומים החוקרים חומר גנטי של אורגניזם מסוים. בגנטיקה נחקרים מבנה ותפקוד הגנים. עם זאת, באפיגנטיקה נחקרים הגורמים החיצוניים המעורבים בשינויים בביטוי הגנים כגון מתילציה של DNA ומבנה הכרומטין. זהו ההבדל בין גנטיקה לאפיגנטיקה.

התייחסות:

1. מנדל, אנניה. "מהי גנטיקה?" News-Medical.net, 18 במרץ 2013, זמין כאן.2.Davis, Tom. "מהי אפיגנטיקה?" Epigenome NOE, זמין כאן.

באדיבות התמונה:

1. "גן כרומוזום-דנ"א" מאת תומאס ספלטשטוסר (www.scistyle.com)-יצירה משלו (CC BY-SA 4.0) באמצעות Commons Wikimedia2. "מנגנונים אפיגנטיים" מאת מכוני הבריאות הלאומיים - (תחום ציבורי) באמצעות ויקימדיה של Commons