Hauptunterschied – Zytogenetik vs. Molekulargenetik
Genetische Studien untersuchen, wie Merkmale über Genome von einer Generation an die nächste Generation weitergegeben werden. Zytogenetik und Molekulargenetik sind zwei Unterzweige genetischer Studien, die Chromosomen und Gene untersuchen. Der Hauptunterschied zwischen Zytogenetik und Molekulargenetik besteht darin, dass die Zytogenetik die Untersuchung der Anzahl und Struktur von Chromosomen mithilfe mikroskopischer Analyse ist, während die Molekulargenetik die Untersuchung von Genen und Chromosomen auf der Ebene der DNA-Moleküle mithilfe der DNA-Technologie ist.
Was ist Zytogenetik?
Chromosomen sind die treibende Kraft der Vererbung in Zellen. Sie enth alten alle genetischen Informationen des Organismus, die von den Eltern an die Nachkommen vererbt werden. Jede Änderung der Chromosomenzahl und -struktur führt häufig zu Änderungen der genetischen Information, die an die Nachkommen weitergegeben werden. Daher sind die Informationen über ganze Chromosomen in einer Zelle und chromosomale Anomalien in der klinischen Genetik und in molekularen Studien wichtig. Chromosomenanomalien treten normalerweise während der Zellteilung auf und werden auf die neue Zelle übertragen.
Chromosomen bestehen aus DNA und Proteinen. Daher können die Veränderungen in den Chromosomen die für Proteine kodierten Gene stören, was zu falschen Proteinen führt. Diese Veränderungen erzeugen genetische Krankheiten, Geburtsfehler, Syndrome, Krebs etc. Studien über Chromosomen und ihre Veränderungen fallen unter den Begriff Zytogenetik. Daher kann die Zytogenetik als ein Zweig der Genetik definiert werden, der sich mit der Analyse von Anzahl, Struktur und funktionellen Veränderungen in den Chromosomen einer Zelle befasst. Es gibt verschiedene Techniken, die bei der zytogenetischen Analyse wie folgt durchgeführt werden.
Karyotypisierung – Eine Technik, die Chromosomen einer Zelle unter einem Mikroskop sichtbar macht, um Anzahl und Struktur der Chromosomen zu identifizieren
Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) – Eine Technik, die das Vorhandensein, die Lage und die Anzahl der Kopien von Genen in den Chromosomen der Metaphase erkennt, um verschiedene genetische Krankheiten und Chromosomenanomalien zu diagnostizieren
Array-basierte vergleichende genomische Hybridisierung – Eine Technik, die entwickelt wurde, um Kopienzahlvariationen und Chromosomenanomalien zu analysieren
Zytogenetische Studien zeigen die Unterschiede in der Chromosomenzahl und -struktur. Eine zytogenetische Analyse wird normalerweise während einer Schwangerschaft durchgeführt, um festzustellen, ob der Fötus mit Chromosomenanomalien sicher ist. Eine normale menschliche Zelle enthält 22 autosomale Chromosomenpaare und ein Paar Geschlechtschromosomen (insgesamt 46 Chromosomen). In einer Zelle kann eine anormale Anzahl von Chromosomen vorhanden sein; Dieser Zustand wird als Aneuploidie bezeichnet. Beim Menschen sind das Down-Syndrom und das Turner-Syndrom auf numerische Anomalien der Chromosomen zurückzuführen. Die Trisomie von Chromosom 21 verursacht das Down-Syndrom und das Fehlen eines Geschlechtschromosoms verursacht das Turner-Syndrom. Die Karyotypisierung ist eine solche zytogenetische Technik, die die oben genannten Syndrome beim Menschen identifiziert.
Zytogenetische Studien liefern auch wertvolle Informationen für Fortpflanzungsdiskussionen, Krankheitsdiagnose und Behandlung einiger Krankheiten (Leukämie, Lymphome und Tumore) etc.
Abbildung 01: Down-Syndrom-Karyotyp
Was ist Molekulargenetik?
Molekulargenetik bezieht sich auf die Untersuchung der Struktur und Funktion von Genen auf molekularer Ebene. Es befasst sich mit der Untersuchung von Chromosomen und Genexpressionen eines Organismus auf DNA-Ebene. Das Wissen über Gene, Genvariationen und Mutationen ist wichtig für das Verständnis und die Behandlung von Krankheiten und für die Entwicklungsbiologie. DNA-Sequenzen von Genen werden in der Molekulargenetik untersucht. Sequenzvariationen, Mutationen in den Sequenzen, Genorte sind gute Informationen zur Identifizierung genetischer Variationen zwischen Individuen und zur Identifizierung verschiedener Krankheiten.
Molekulargenetische Techniken sind Amplifikation (PCR und Klonen), Gentherapie, Genscreening, Trennung und Nachweis von DNA und RNA usw. Unter Verwendung all dieser Techniken werden Studien über Gene durchgeführt, um die strukturellen und funktionellen Variationen zu verstehen von Genen in den Chromosomen auf molekularer Ebene. Das Humangenomprojekt ist ein bemerkenswertes Ergebnis der Molekulargenetik.
Abbildung 2: Molekulargenetik
Was ist der Unterschied zwischen Zytogenetik und Molekulargenetik?
Zytogenetik vs. Molekulargenetik |
|
| Zytogenetik ist die Untersuchung von Chromosomen mit mikroskopischen Techniken. | Molekulargenetik ist die Untersuchung von Genen auf DNA-Ebene unter Verwendung von DNA-Technologietechniken. |
| Techniken | |
| Karyotypisierung, FISH, aCGH usw. sind Techniken, die in diesem Bereich verwendet werden. | DNA-Isolierung, DNA-Amplifikation, Gen-Klonierung, Gen-Screens etc. sind Techniken, die hier verwendet werden. |
Zusammenfassung – Zytogenetik vs. Molekulargenetik
Zytogenetik und Molekulargenetik sind zwei Untergebiete der Genetik, die Chromosomen und Gene untersuchen. Der Unterschied zwischen Zytogenetik und Molekulargenetik liegt in ihrem Fokus; Zytogenetik ist die Untersuchung von numerischen und strukturellen Variationen der Chromosomen in einer Zelle, während Molekulargenetik die Untersuchung von Genen in den Chromosomen auf DNA-Ebene ist. Beide Bereiche sind wichtig für das Verständnis der Erbkrankheiten, Diagnose, Therapie und Evolution.
