Hauptunterschied – Genom vs. Exom
Das Human Genome Project, das 1911 begann, war eine Revolution in der Geschichte der modernen Genetik, die viele Analysetechniken in Bezug auf genetische Diagnose und Gentherapie hervorbrachte. Das Human Genome Project war ein in den USA ansässiges kollaboratives Forschungsprogramm, dessen Ziel die vollständige Kartierung und das Verständnis aller menschlichen Gene war. Ausgehend von diesem Forschungsprojekt wurden die Begriffe Genom, Intron und Exon entwickelt. Genom ist der vollständige Satz von Genen in einem Organismus, der alle in diesem bestimmten Organismus vorhandenen Gene ausmacht, während Exom der vollständige Satz von Exons ist, die in einem Organismus vorhanden sind, der alle codierenden Regionen von Genen ausmacht, die in einer bestimmten Art vorhanden sind. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Genom und Exom.
Was ist Genom?
Genom bezieht sich auf den vollständigen Satz genetischer Anweisungen, die als Gene oder spezifische Sequenzen von Desoxyribonukleinsäuren (DNA) in einem bestimmten Organismus oder einer bestimmten Spezies gespeichert sind. Jedes Genom enthält alle Informationen, die für Wachstum, Entwicklung und andere funktionelle Aktivitäten eines bestimmten Organismus erforderlich sind. Das Genom besteht aus DNA, die sich im Zellkern von Eukaryoten und im Zytoplasma von Prokaryoten befindet.
Genetische Codes im menschlichen Genom bestehen aus 3,2 Milliarden Basen DNA, die aus vier Arten von Nukleotiden besteht: Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Unterschiedliche sequentielle Reihenfolgen dieser vier Basen definieren die Einzigartigkeit eines bestimmten Gens. Das eukaryotische Genom umfasst sowohl Kern-DNA als auch mitochondriale DNA. Daher unterscheidet sich diese einzigartige Kombination von Organismus zu Organismus, und das Genom eines Individuums ist von Natur aus einzigartig und kann als Fingerabdruck für diagnostische Zwecke dienen.
Abbildung 01: Das Humangenomprojekt
Das erste Genom, das sequenziert und identifiziert wurde, war das von Escherichia coli; später wurden Hefen, Protozoen und Pflanzengenome analysiert. Die Sequenzierung des menschlichen Genoms dauerte einige Jahrzehnte, bis sie abgeschlossen war. Das menschliche Genom enthält etwa 3.200.000.000 Nukleotide, etwa 30.000 bis 40.000 Gene, die codierende und nicht codierende Gene sind, und ist kompakt in 23 Chromosomenpaare gepackt, die die verpackte DNA tragen, die als genetische Determinanten fungiert. Diese Genverpackung ist ein Ergebnis der eng verdrillten DNA-Helixstrukturen und der Protein-assoziierten Komplexbildung, die die Länge verringert, die von DNA in ihrer nicht kompaktierten Phase eingenommen wird.
Was ist Exom?
Exom ist eine Teilmenge des Genoms, die nur aus den codierenden Regionen der Gene eines bestimmten Organismus besteht. Kodierende Regionen der Gene werden als Exons bezeichnet, und sie sind eine Art von Genen, die in mRNA transkribiert und dann in Aminosäuresequenzen übersetzt werden, wodurch funktionelle und strukturelle Proteine entstehen. Während posttranskriptionaler Modifikationen in Eukaryoten werden die Introns, die nicht codierende Regionen sind, entfernt und die Exons werden verbunden. Dies geschieht durch einen Prozess, der als RNA-Spleißen bekannt ist. In Prokaryoten gibt es keine oder weniger Introns; daher ist kein RNA-Spleißen erforderlich. Um das Exom eines bestimmten Organismus zu erzeugen, sollte daher reife RNA extrahiert werden, und dann sollte die komplementäre DNA unter Verwendung des Reverse-Transkriptase-Enzyms synthetisiert werden.
Abbildung 02: Exom
Die Exons aller unserer Gene machen etwa 1,5 % des Genoms aus und enth alten nur etwa 3 Megabasen, da das Exom einen kleinen Prozentsatz des gesamten Genoms ausmacht. Es ist billiger und schneller, das Exom zu sequenzieren als das gesamte Genom. Die Exomanalyse liefert wichtige Informationen über funktionelle Eigenschaften eines Organismus, und im Exom beobachtete Mutationen stehen in direktem Zusammenhang mit einer klinischen Manifestation.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Genom und Exom?
- Genom und Exom bestehen aus einer Reihe von Genen in einem Organismus.
- Beide enth alten vier Hauptnukleotidbasen; Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin.
- Genom und Exom sind zu Chromosomen verdichtet und sehr kompakt angeordnet.
- Die Sequenzierung sowohl des Genoms als auch des Exoms kann in vitro durchgeführt werden.
- Genom und Exom sind hilfreich bei der Analyse genetischer Mutationen, die der Grund für genetische Krankheiten und andere nichtübertragbare Krankheiten und metabolische Ungleichgewichte sein könnten.
Was ist der Unterschied zwischen Genom und Exom?
Genom vs. Exom |
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| Der vollständige Satz genetischer Anweisungen, der in Form von Genen oder DNA-Sequenzen in einem bestimmten Organismus oder einer bestimmten Art gespeichert ist, wird als Genom bezeichnet. | Eine Teilmenge des Genoms, die nur aus den codierenden Genen eines bestimmten Organismus besteht, wird als Exom bezeichnet. |
| Größe | |
| Das Genom ist groß, etwa 3 200 000 000 Nukleotide. | Das Exom ist klein, etwa 3 000 000 Nukleotide (1 % des Genoms). |
| Zusammensetzung | |
| Das Genom besteht aus dem gesamten DNA-Geh alt, einschließlich kodierender und nichtkodierender Regionen. | Exom enthält nur codierende Regionen der gesamten DNA, die als Exons bekannt sind. |
| Sequenzierung | |
| Einfache Methoden wie die Sanger-Sequenzierung können zur Sequenzierung des Genoms verwendet werden. | Komplexe Methoden, die die reverse Transkription von reifer mRNA beinh alten, sind erforderlich, um das Exom zu sequenzieren. |
Zusammenfassung – Genom vs. Exom
Genom ist der vollständige DNA-Satz, der in einem Organismus vorhanden ist. Exom ist ein Teil des Genoms, das nur die Exons des gesamten Gensatzes umfasst. Dies ist der grundlegende Unterschied zwischen Genom und Exom. Sowohl die Genom- als auch die Exomanalyse ist ein aufstrebendes Wissenschaftsgebiet und wird häufig in rekombinanten DNA-Technologien eingesetzt, um die in einem Organismus vorhandenen Gene zu analysieren und Methoden zur Manipulation der Gene zu entwickeln, um sie vorteilhaft zu nutzen.
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