Principal diferença - Gene vs Genoma

A informação genética de uma célula é armazenada na forma química no DNA ou RNA. A ordem das bases de nucleotídeos dispostas na cadeia polinucleotídica determina as instruções genéticas. Um gene é um trecho de sequência de nucleotídeos que codifica uma proteína específica. Os humanos têm milhares de genes em suas moléculas de DNA. Todo o DNA nuclear é denominado genoma de um organismo. Este DNA é compactado em estruturas cromossômicas. Todas as sequências de genes são chamadas de DNA não repetitivo. Um genoma tem muitas sequências de DNA e são chamadas de DNA repetitivo. Esse DNA repetitivo também tem função na regulação gênica. o diferença chave entre gene e genoma é que um gene é um locus em uma molécula de DNA, enquanto o genoma é um DNA nuclear total.

Este artigo estuda,

1. O que é um gene - Definição, recursos, estrutura 2. O que é um genoma - Definição, recursos, estrutura 3. Qual é a diferença entre Gene e Genome

O que é um gene

Um gene é um locus ou um trecho de sequência na fita polinucleotídica de DNA. Codifica uma sequência de aminoácidos de uma proteína específica e é reconhecida como a unidade molecular hereditária. As instruções genéticas são transferidas para a progênie por meio dos genes por meio da reprodução. Milhares de genes podem ser encontrados em uma única molécula de DNA de organismos superiores. Uma sequência de gene é transcrita em RNA; O RNA é traduzido em proteínas que, conseqüentemente, determinam características. Este é o dogma central da biologia molecular.

O conceito do gene e seu padrão de herança originou-se com as descobertas de Gregor Mendel em 1860. O estudo das propriedades dos genes ou grupo de genes é denominado genética. A maioria dos genes é composta de DNA, mas alguns podem ser feitos de RNA. Alguns vírus são compostos de genes de RNA, pois seu material genético é o RNA. Em procariotos, os operons são formados pelo agrupamento de genes relacionados funcionalmente. As múltiplas sequências codificadoras de proteínas são transcritas juntas. A estrutura do gene eucariótico é composta principalmente por duas regiões: a sequência codificadora e a sequência reguladora. A sequência de codificação eucariótica consiste em exons, íntrons e regiões não traduzidas, enquanto os genes procarióticos não possuem íntrons. Os genes são transcritos com os íntrons. Conseqüentemente, eles são removidos por splicing de exons. Por outro lado, várias proteínas podem ser produzidas por splicing alternativo. A expressão gênica é regulada em nível de transcrição e tradução. As variações de um gene são chamadas de seus alelos. Alelos diferentes do mesmo gene produzem fenótipos diferentes na população.

Figura 1: Gene

O que é um genoma

Todo o conjunto de DNA nuclear de um organismo é conhecido como genoma. A maioria dos genomas consiste em DNA, embora alguns vírus sejam compostos de genomas de RNA. Organelas como mitocôndrias e cloroplasto são compostas de seus próprios genomas chamados genoma mitocondrial e genoma do cloroplasto, respectivamente.

O genoma consiste em genes codificadores e DNA lixo não codificador. O tamanho do genoma aumenta proporcionalmente à complexidade morfológica dos organismos. O genoma humano contém 3,2 bilhões de pares de bases. Ele consiste em cerca de 25.000 genes. A maioria das sequências de DNA do genoma humano contém DNA lixo. As cadeias de polinucleotídeos de DNA são organizadas em cromossomos individuais. O genoma humano é composto por 22 pares homólogos de autossomos e 2 cromossomos sexuais. Alguns organismos são compostos de múltiplas cópias de genomas. Um organismo que possui uma única cópia do genoma é chamado de haplóide organismo. Várias cópias são chamadas diplóide, triploide e tetraplóide. O genoma humano é um genoma diplóide. Os organismos que se reproduzem sexualmente têm metade do número de cromossomos nos gametas em comparação com suas células somáticas.

O genoma de um organismo único é conhecido como a composição genética desse organismo específico. O genoma humano foi totalmente sequenciado e mapeado pelo Projeto Genoma Humano. A transferência horizontal de genes e a duplicação de sequências causam a evolução do genoma. A duplicação pode ser a duplicação de grupos de genes, repetições curtas em tandem, cromossomos inteiros ou mesmo o genoma inteiro. Genômica é o estudo dos genomas dos organismos relacionados.

Figura 2: Genoma

Diferença entre gene e genoma

Definição

Gene: O gene é o elemento hereditário da informação genética. É um locus dentro de um cromossomo.

Genoma: O genoma é todo o conjunto de DNA nuclear. Na maioria das vezes, o DNA existe como cromossomos.

Contente

Gene: Um gene é parte de uma molécula de DNA.

Genoma: O genoma é o DNA total de uma célula.

Codificação

Gene: Um gene codifica a síntese de proteínas.

Genoma: Um genoma codifica proteínas e elementos reguladores para a síntese de proteínas.

Comprimento

Gene: O comprimento de um gene é de cerca de algumas centenas de bases.

Genoma: O comprimento do genoma de um organismo superior é de cerca de bilhões de pares de bases.

Número

Gene: Um organismo superior contém cerca de milhares de genes.

Genoma: Cada organismo contém apenas um genoma.

Contribuição para a evolução

Gene: As variações do gene são chamadas de alelos. Esses alelos podem ser selecionados naturalmente.

Genoma: A transferência horizontal de genes e a duplicação causam grandes variações no genoma.

Estude

Gene: O estudo das propriedades dos genes é genética.

Genoma: O estudo das propriedades dos genomas relacionados é genômica.

Conclusão

As variações do gene chamadas alelos são criadas por mutações pontuais. As mutações pontuais ocorrem no nível do par de bases. Por outro lado, as mudanças que ocorrem no nível do genoma são comparativamente grandes. A transferência horizontal de genes e a duplicação de genes introduzem e aumentam o produto do gene, respectivamente. Conseqüentemente, a principal diferença entre gene e genoma está no tamanho dos nucleotídeos carregados por eles.

Referência: 1.Susman M. “Genes: Definition and Structure.” ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES, Nature Publishing Group, 2001. Acessado em 09 de fevereiro de 20172.Schleif R. Genetics and Molecular Biology. 2ª ed., The Johns Hopkins University Press, 1993, pp. 22-47. Acessado em 09 de fevereiro de 2017

Cortesia de imagem: 1. ”Genoma humano para genes” (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia2. “Genes” - Revisado (Domínio Público) via Commons Wikimedia