Différence principale - Chromosome vs Gène

L'ADN porte le modèle génétique et décide du phénotype d'un organisme. Il est également considéré comme un livre d'histoire, qui raconte l'évolution d'une espèce. L'ADN existe généralement sous la forme d'une double hélice. Un chromosome est considéré comme la forme d'ADN organisée la plus élevée. Un gène est un locus sur un chromosome qui code pour des protéines. Les différence principale entre le chromosome et le gène est que un chromosome est la structure la plus dense d'un ADN avec des protéines, tandis qu'un gène est un segment d'ADN situé sur un chromosome. Un seul chromosome est constitué de plusieurs gènes alors qu'un gène est un locus sur un chromosome.

Cet article étudie,

1. Qu'est-ce qu'un chromosome - Définition, caractéristiques 2. Qu'est-ce qu'un gène - Définition, caractéristiques 3. Quelle est la différence entre le chromosome et le gène

Qu'est-ce qu'un chromosome

Un chromosome est la structure la plus condensée d'une double hélice d'ADN avec des protéines. Un chromosome typique stocke des milliers de gènes. Les procaryotes sont constitués d'un seul chromosome circulaire rempli de protéines de type histone. Les eucaryotes sont constitués de gros chromosomes linéaires. Un brin d'ADN d'environ 145 pb est enroulé autour d'un noyau composé de huit protéines histones, formant une structure appelée nucléosome. Le brin d'ADN à ce niveau est moins condensé et présente une structure filiforme. Les nucléosomes se replient et s'enroulent pour produire une fibre de 250 nm appelée chromatine. L'accessibilité à la séquence d'ADN d'un gène particulier à ce niveau peut réguler l'expression de ce gène. La chromatine est ensuite enroulée dans une fibre de 30 nm, formant le chromosome. Cet emballage fournit l'intégrité structurelle à la double hélice d'ADN. Les humains ont 46 chromosomes dans leur génome: 22 paires homologues d'autosomes plus 2 chromosomes sexuels. Outre les gènes, un chromosome contient des régions telles que les origines de réplication, le centromère et les télomères. Les origines de réplication initient la réplication de l'ADN. Le centromère assure le stockage de tous les chromosomes f dans une cellule fille pendant l'événement de ségrégation chromosomique. Les télomères protègent les gènes des régions terminales d'un chromosome d'être tronqués. Les chromosomes apparaissant à la métaphase sont utilisés pour générer des caryotypes où les anomalies chromosomiques sont analysées.

Figure 1: Chromosomes

Qu'est-ce qu'un gène

Un gène est une région (locus) de la séquence du génome qui code pour une protéine spécifique. L'ADN est transcrit en ARNm; L'ARNm traduit en protéines est collectivement connu comme le dogme central de la biologie moléculaire. Le gène est appelé unité moléculaire de l'hérédité. Le concept moderne du gène trouve son origine dans les études sur l'hérédité des caractéristiques de Gregor Mendel dans les années 1860.

La majorité des organismes utilisent l'ADN comme matériel génétique. Généralement, le génome humain se compose d'environ 20 000 gènes. La structure d'un gène est principalement composée de deux segments, la séquence codante et la séquence régulatrice. La séquence codante contient des exons et des introns. Les procaryotes n'ont pas d'introns. Chez les eucaryotes, les introns sont supprimés lors de l'épissage des exons qui en résulte. Plusieurs protéines peuvent être obtenues par épissage alternatif à partir d'un seul gène. La séquence codante contient également des régions non traduites d'ARN. Une séquence régulatrice est constituée d'une région promotrice, d'amplificateurs et d'inhibiteurs. Chez les procaryotes, plusieurs gènes se regroupent pour former des opérons. Un opéron est constitué de plusieurs séquences codant pour des protéines qui sont transcrites ensemble. Certains virus sont entièrement constitués de génomes à ARN. Leurs gènes sont appelés gènes d'ARN.

L'expression des gènes peut être régulée soit au niveau transcriptionnel, soit au niveau traductionnel. La séquence nucléotidique qui spécifie une séquence d'acides aminés d'une protéine est appelée code génétique. Les organismes héritent de leur ensemble complet de gènes par reproduction. Les mutations se produisant dans la séquence des gènes conduisent aux différentes variantes du même gène. Les variations d'un gène sont appelées allèles. Les allèles peuvent produire des variations de caractère à l'intérieur d'une population. Les allèles sont dominants ou récessifs. La plupart des allèles subissent une hérédité mendélienne.

Figure 2: Chromosome et gène

Différence entre le chromosome et le gène

Définition

Chromosome: Un chromosome est la structure la plus condensée d'une molécule d'ADN avec des protéines.

Gène: Un gène est un locus sur un chromosome.

Matériel génétique

Chromosome: Un chromosome est toujours composé d'ADN.

Gène: Un gène peut être composé d'ADN ou d'ARN.

Influence des mutations

Chromosome: Les mutations chromosomiques sont relativement importantes car elles se produisent en recombinaison homologue.

Gène: Les mutations génétiques sont petites, parfois silencieuses. Ils se produisent soit dans la réplication de l'ADN, soit dans les dommages consécutifs à l'ADN.

Exemples de mutations

Chromosome: Les mutations chromosomiques entraînent des anomalies chromosomiques telles que la duplication, la délétion, le réarrangement et l'inversion de gènes.

Gène: Les mutations génétiques comprennent les mutations ponctuelles et les mutations par décalage du cadre de lecture: insertions et délétions.

Conclusion

Des mutations chromosomiques se produisent en raison d'erreurs dans l'événement de recombinaison homologue. Par conséquent, il modifie de grandes régions d'un chromosome. Par exemple, la duplication d'un gène particulier peut accumuler son produit génique, à la fois l'ARN et la protéine. Si cette surexpression se produit dans un oncogène, elle pourrait conduire au développement d'un cancer. Par conséquent, ces mutations apportent un effet considérable à l'organisme. Cependant, des mutations géniques se produisent au niveau des paires de bases. La plupart des mutations génétiques sont silencieuses, synonymes ou conservatrices. Ils ont moins d'influence sur leur fonction protéique. Quelques-uns peuvent être délétères ou mortels. L'efficacité de la mutation concerne également la principale différence entre le chromosome et le gène, c'est-à-dire la taille de la région qu'ils occupent dans un génome.

Référence:1. Susman M. « Gènes: définition et structure ». ENCYCLOPÉDIE DES SCIENCES DE LA VIE, Nature Publishing Group, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/geneDefinition.pdf. Consulté le 9 février 20172. Higgins N. P. « Structure des chromosomes ». ENCYCLOPÉDIE DES SCIENCES DE LA VIE, Macmillan Publishers Ltd, Nature Publishing Group, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/cromosomeStructure.pdf. Consulté le 09 février 20173. Schleif R. Génétique et biologie moléculaire. 2e éd., The Johns Hopkins University Press, 1993, pp. 22-47, http://gene.bio.jhu.edu/bm2whole.pdf. Consulté le 09 février 2017

Courtoisie d'image: 1. "Chromosome DNA Gene" de Thomas Shafee - Travail personnel (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia2. "Chromosome en" Par fichier: Chromosome-es.svg: KES47 (talk) travail dérivé: KES47 - Fichier: Chromosome-es.svg (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia