Différence principale - gène vs génome

L'information génétique d'une cellule est stockée sous forme chimique dans l'ADN ou l'ARN. L'ordre des bases nucléotidiques disposées dans la chaîne polynucléotidique détermine les instructions génétiques. Un gène est une séquence de nucléotides qui code pour une protéine spécifique. Les humains ont des milliers de gènes dans leurs molécules d'ADN totales. L'ensemble de l'ADN nucléaire est appelé le génome d'un organisme. Cet ADN est emballé dans des structures chromosomiques. Toutes les séquences de gènes sont appelées ADN non répétitif. Un génome a de nombreuses séquences d'ADN et celles-ci sont appelées ADN répétitif. Cet ADN répétitif a également une fonction dans la régulation des gènes. Les différence clé entre gène et génome est que un gène est un locus sur une molécule d'ADN alors que le génome est un ADN nucléaire total.

Cet article étudie,

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

Qu'est-ce qu'un gène

Un gène est un locus ou un étirement de séquence sur le brin polynucléotidique d'ADN. Il code une séquence d'acides aminés d'une protéine spécifique et est reconnu comme l'unité moléculaire héréditaire. Les instructions génétiques sont transférées à la descendance par les gènes via la reproduction. Des milliers de gènes peuvent être trouvés dans une seule molécule d'ADN d'organismes supérieurs. Une séquence de gènes est transcrite en ARN; L'ARN est traduit en protéines qui déterminent par conséquent les traits. C'est le dogme central de la biologie moléculaire.

Le concept du gène et de son mode d'hérédité trouve son origine dans les découvertes de Gregor Mendel dans les années 1860. L'étude des propriétés des gènes ou d'un groupe de gènes est appelée génétique. La plupart des gènes sont constitués d'ADN, mais quelques-uns peuvent être constitués d'ARN. Certains virus sont constitués de gènes à ARN puisque leur matériel génétique est l'ARN. Chez les procaryotes, les opérons sont formés en regroupant les gènes fonctionnellement apparentés. Les multiples séquences codant pour les protéines sont transcrites ensemble. La structure du gène eucaryote est principalement composée de deux régions: la séquence codante et la séquence régulatrice. La séquence codante eucaryote se compose d'exons, d'introns et de régions non traduites, tandis que les gènes procaryotes manquent d'introns. Les gènes sont transcrits avec les introns. Par conséquent, ils sont éliminés par épissage d'exons. D'autre part, plusieurs protéines peuvent être produites par épissage alternatif. L'expression des gènes est régulée au niveau transcriptionnel et traductionnel. Les variations d'un gène sont appelées ses allèles. Différents allèles du même gène produisent différents phénotypes parmi la population.

Figure 1: Gène

Qu'est-ce qu'un génome

L'ensemble de l'ADN nucléaire d'un organisme est appelé génome. La plupart des génomes sont constitués d'ADN bien que certains virus soient composés de génomes à ARN. Les organites telles que les mitochondries et les chloroplastes sont composées de leurs propres génomes appelés respectivement génome mitochondrial et génome chloroplastique.

Le génome est constitué à la fois de gènes codants et d'ADN indésirable non codant. La taille du génome augmente proportionnellement à la complexité morphologique des organismes. Le génome humain contient 3,2 milliards de paires de bases. Il se compose d'environ 25 000 gènes. La plupart des séquences d'ADN du génome humain contiennent de l'ADN indésirable. Les chaînes polynucléotidiques d'ADN sont organisées en chromosomes individuels. Le génome humain est composé de 22 paires homologues d'autosomes et de 2 chromosomes sexuels. Certains organismes sont composés de plusieurs copies de génomes. Un organisme qui a une seule copie du génome est appelé un haploïde organisme. Les copies multiples sont appelées diploïde, triploïde et tétraploïde. Le génome humain est un génome diploïde. Les organismes qui se reproduisent sexuellement ont la moitié du nombre de chromosomes dans les gamètes par rapport à leurs cellules somatiques.

Le génome d'un organisme unique est appelé constitution génétique de cet organisme particulier. Le génome humain a été entièrement séquencé et cartographié par le Human Genome Project. Le transfert horizontal de gènes et la duplication de séquences provoquent l'évolution du génome. La duplication peut être la duplication de groupes de gènes, de courtes répétitions en tandem, de chromosomes entiers ou même du génome entier. La génomique est l'étude des génomes des organismes apparentés.

Figure 2: Génome

Différence entre gène et génome

Définition

Gène: Le gène est l'élément héréditaire de l'information génétique. C'est un locus à l'intérieur d'un chromosome.

Génome: Le génome est l'ensemble de l'ADN nucléaire. La plupart du temps, l'ADN existe sous forme de chromosomes.

Teneur

Gène: Un gène est une partie d'une molécule d'ADN.

Génome: Le génome est l'ADN total d'une cellule.

Codage

Gène: Un gène code pour la synthèse des protéines.

Génome: Un génome code à la fois des protéines et des éléments régulateurs pour la synthèse des protéines.

Longueur

Gène: La longueur d'un gène est d'environ quelques centaines de bases.

Génome: La longueur du génome d'un organisme supérieur est d'environ un milliard de paires de bases.

Nombre

Gène: Un organisme supérieur contient environ des milliers de gènes.

Génome: Chaque organisme ne contient qu'un seul génome.

Contribution à l'évolution

Gène: Les variations du gène sont appelées allèles. Ces allèles peuvent être naturellement sélectionnés.

Génome: Le transfert horizontal de gènes et la duplication provoquent de grandes variations dans le génome.

Étudier

Gène: L'étude des propriétés des gènes relève de la génétique.

Génome: L'étude des propriétés des génomes apparentés est la génomique.

Conclusion

Les variations du gène appelées allèles sont créées par des mutations ponctuelles. Les mutations ponctuelles se produisent au niveau des paires de bases. D'un autre côté, les changements qui se produisent au niveau du génome sont relativement importants. Le transfert horizontal de gènes et la duplication de gènes introduisent et augmentent respectivement le produit du gène. Par conséquent, la principale différence entre le gène et le génome réside dans la taille des nucléotides qu'ils portent.

Référence: 1.Susman M. « Gènes: définition et structure ». ENCYCLOPÉDIE DES SCIENCES DE LA VIE, Nature Publishing Group, 2001. Consulté le 9 février 20172.Schleif R. Genetics and Molecular Biology. 2e éd., The Johns Hopkins University Press, 1993, p. 22-47. Consulté le 09 février 2017

Courtoisie d'image: « du génome humain aux gènes » (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia2. « Gene es » - Révisé (domaine public) via Commons Wikimedia