Główna różnica – genetyka a epigenetyka

Genetyka i epigenetyka to dwa rodzaje badań genów. ten główna różnica między genetyką a epigenetyką jest to, że genetyka to nauka o genach kontrolujących funkcje organizmu, podczas gdy epigenetyka to nauka o dziedzicznych zmianach organizmów spowodowanych modyfikacją ekspresji genów. Geny to podstawowe jednostki dziedziczności, które przekazują informację genetyczną z pokolenia na pokolenie. Struktura genów i jej zmiany są badane w genetyce. W epigenetyce badane są modyfikacje ekspresji genów, które zmieniają fenotyp.

Kluczowe obszary objęte

1. Czym jest genetyka – Definicja, pola, rola 2. Czym jest epigenetyka – Definicja, pola, rola 3. Jakie są podobieństwa między genetyką a epigenetyką? – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między genetyką a epigenetyką? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: allele, struktura chromatyny, metylacja DNA, epigenetyka, genetyka, dziedziczność, dziedziczenie, mutacje

Co to jest genetyka

Genetyka odnosi się do badania dziedziczności i zmienności cech dziedzicznych. Dziedziczność to biologiczny proces, w którym rodzic przekazuje informacje genetyczne potomstwu. Każda osoba dziedziczy geny po matce i ojcu. Dlatego gen służy jako podstawowa jednostka dziedziczności. Alternatywne formy genu nazywane są allelami. Wiele organizmów ma dwa allele, które mogą być homozygotyczne lub heterozygotyczne. Niektóre allele dominują nad innymi i określają fenotypy danego organizmu. Wiele genów składa się z DNA. DNA jest pakowane do jądra tworząc chromosomy. Organizację genów przedstawiono na rycinie 1.

Rysunek 1: Chromosom i gen

Ludzie mają 46 chromosomów: 22 autosomy i dwa chromosomy płci. Na tych 46 chromosomach znajduje się ponad 20 000 genów. Dziedziczenie genów po raz pierwszy opisał Gregor Mendel w latach 90. XIX wieku. Niektóre geny wykazują dziedziczenie Mendlowskie, podczas gdy inne wykazują dziedziczenie nie-Mendlowskie. Te wzorce dziedziczenia są badane w genetyce.

Niektóre allele powodują zaburzenia genetyczne. Są również badane w genetyce. Zmiany sekwencji nukleotydów w genach i chromosomach nazywane są mutacjami. Wpływ mutacji na konkretny organizm jest również badany w genetyce. Mutacje powodują powstawanie nowych alleli. Warianty alleli powodują zmiany genetyczne w obrębie określonej populacji. Te odmiany są badane w ramach genetyki populacyjnej.

Czym jest epigenetyka

Epigenetyka odnosi się do badania dziedzicznych zmian organizmów spowodowanych modyfikacją ekspresji genów, a nie zmianą materiału genetycznego organizmów. Modyfikacja ekspresji genów jest naturalnym procesem zachodzącym w komórce w celu dostosowania typów i liczby białek wyrażanych w komórce. Dwa główne typy takich modyfikacji to metylacja DNA i modyfikacja histonów. w Metylacja DNA, grupa metylowa jest dodawana do znacznika DNA, aktywując lub hamując ekspresję tego DNA. w modyfikacja histonów, czynniki epigenetyczne wiążą się z ogonami histonów, zmieniając zasięg owiniętego DNA wokół nukleosomów. Histony to rodzaj białek, wokół których DNA może wiązać się podczas tworzenia chromatyny. Zakres owinięcia DNA wokół histonów zmienia ekspresję genów. Mechanizmy epigenetyki przedstawiono na rycinie 2.

Rysunek 2: Mechanizmy epigenetyczne

W zależności od stopnia owinięcia lub kondensacji chromosomów powstają dwa rodzaje chromatyny. Luźno owinięte chromatyny są euchromatyną i zawierają aktywnie eksprymujące geny. Ciasno owinięta chromatyna jest heterochromatyną i zawiera zarówno geny nieaktywne transkrypcyjnie, jak i genetycznie.

Zarówno metylacja DNA, jak i modyfikacja histonów mogą ulec zmianie pod wpływem czynników środowiskowych, takich jak starzenie się, dieta, chemikalia, leki czy różne choroby. Te wpływy i stopień modyfikacji ekspresji genów są badane w epigenetyce.

Podobieństwa między genetyką a epigenetyką

Różnica między genetyką a epigenetyką

Definicja

Genetyka: Genetyka odnosi się do badania dziedziczności i zmienności cech dziedzicznych.

Epigenetyka: Epigenetyka odnosi się do badania dziedzicznych zmian w organizmach spowodowanych modyfikacją ekspresji genów.

Znaczenie

Genetyka: Struktura, interakcje, funkcja i zmiany genów konkretnego organizmu są badane w genetyce.

Epigenetyka: W epigenetyce badane są modyfikacje ekspresji genów konkretnego organizmu.

Kierunki studiów

Genetyka: Genetyka obejmuje genomikę, transkryptomikę, proteomikę, dziedziczność, genetykę ewolucyjną i choroby genetyczne.

Epigenetyka: Epigenetyka obejmuje regulację genów, interakcje genu i środowiska oraz interakcje białka i środowiska.

Przykłady

Genetyka: W genetyce bada się kombinację alleli w konkretnym organizmie.

Epigenetyka: W epigenetyce badane są różne wzorce metylacji i acetylacji DNA oraz stan chromatyny.

Wniosek

Genetyka i epigenetyka to dwie dziedziny zajmujące się badaniem materiału genetycznego konkretnego organizmu. W genetyce bada się strukturę i funkcję genów. Jednak w epigenetyce badane są czynniki zewnętrzne zaangażowane w modyfikacje ekspresji genów, takie jak metylacja DNA i struktura chromatyny. Taka jest różnica między genetyką a epigenetyką.

Referencja:

1. Mandal, Anania. „Co to jest genetyka?” News-Medical.net, 18 marca 2013 r., Dostępne tutaj.2.Davis, Tom. „Co to jest epigenetyka?” Epigenom NOE, dostępny tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Gen chromosomowy DNA” Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) – Praca własna (CC BY-SA 4.0) za pośrednictwem Commons Wikimedia2. „Mechanizmy epigenetyczne” przez National Institutes of Health – (domena publiczna) przez Commons Wikimedia