Главное отличие - генетика против эпигенетики

Генетика и эпигенетика - это два типа изучения генов. В главное отличие между генетикой и эпигенетикой заключается в том, что генетика - это изучение генов, которые контролируют функции организма, тогда как эпигенетика - это изучение наследственных изменений организмов, вызванных модификацией экспрессии генов.. Гены - это основные единицы наследственности, которые передают генетическую информацию из поколения в поколение. Структура генов и ее изменения изучаются в генетике. В эпигенетике изучаются модификации экспрессии генов, которые изменяют фенотип.

Ключевые области покрыты

1. Что такое генетика - Определение, поля, роль 2. Что такое эпигенетика - Определение, поля, роль 3. Каковы сходства между генетикой и эпигенетикой? - Обзор общих черт 4. В чем разница между генетикой и эпигенетикой - Сравнение основных различий

Ключевые слова: аллели, структура хроматина, метилирование ДНК, эпигенетика, генетика, наследственность, наследование, мутации.

Что такое генетика

Генетика относится к изучению наследственности и изменчивости унаследованных характеристик. Наследственность - это биологический процесс, посредством которого родитель передает свою генетическую информацию своему потомству. Каждый человек наследует гены от матери и отца. Следовательно, ген служит основной единицей наследственности. Альтернативные формы гена называются аллелями. Многие организмы имеют два аллеля, которые могут быть либо гомозиготными, либо гетерозиготными. Некоторые аллели доминируют над другими и определяют фенотипы конкретного организма. Многие гены состоят из ДНК. ДНК упаковывается в ядро, образуя хромосомы. Организация генов показана на рисунке 1.

Рисунок 1: Хромосома и ген

У человека 46 хромосом: 22 аутосомы и две половые хромосомы. На этих 46 хромосомах расположено более 20 000 генов. Наследование генов впервые было описано Грегором Менделем в 1890-х годах. Некоторые гены демонстрируют менделевское наследование, а другие - неменделирующее. Эти закономерности наследования изучаются в генетике.

Некоторые аллели вызывают генетические нарушения. Их также изучают в генетике. Изменения нуклеотидной последовательности в генах и хромосомах называются мутациями. Влияние мутаций на конкретный организм также изучается в генетике. Мутации вызывают образование новых аллелей. Вариации аллелей вызывают генетические вариации в пределах определенной популяции. Эти вариации изучаются в рамках популяционной генетики.

Что такое эпигенетика

Эпигенетика относится к изучению наследственных изменений организмов, вызванных модификацией экспрессии генов, а не изменением генетического материала организмов. Модификация экспрессии генов - это естественный процесс, который происходит внутри клетки, чтобы регулировать типы и количество белков, экспрессируемых в клетке. Двумя основными типами таких модификаций являются метилирование ДНК и модификация гистонов. В Метилирование ДНК, метильная группа добавляется к ДНК-метке, активируя или подавляя экспрессию этой ДНК. В гистоновая модификация, эпигенетические факторы связываются с хвостами гистонов, изменяя степень намотки ДНК вокруг нуклеосом. Гистоны - это тип белков, вокруг которых может связываться ДНК во время образования хроматина. Степень обертывания ДНК вокруг гистонов изменяет экспрессию генов. Механизмы эпигенетики показаны на рисунке 2.

Рисунок 2: Эпигенетические механизмы

В зависимости от степени упаковки или конденсации хромосом образуются два типа хроматина. Свободно обернутые хроматины представляют собой эухроматин и содержат активно экспрессирующие гены. Плотно обернутый хроматин является гетерохроматином, и он содержит как транскрипционно, так и генетически неактивные гены.

Как метилирование ДНК, так и модификация гистонов могут изменяться под влиянием факторов окружающей среды, таких как старение, диета, химические вещества, лекарства или различные заболевания. Эти влияния и степень модификации экспрессии генов изучаются эпигенетикой.

Сходства между генетикой и эпигенетикой

Разница между генетикой и эпигенетикой

Определение

Генетика: Генетика относится к изучению наследственности и изменчивости унаследованных характеристик.

Эпигенетика: Эпигенетика относится к изучению наследственных изменений в организмах, вызванных модификацией экспрессии генов.

Значение

Генетика: Структура, взаимодействия, функции и изменения генов конкретного организма изучаются в генетике.

Эпигенетика: Модификации экспрессии генов конкретного организма изучаются в эпигенетике.

Области исследования

Генетика: Генетика охватывает геномику, транскриптомику, протеомику, наследственность, эволюционную генетику и генетические заболевания.

Эпигенетика: Эпигенетика охватывает регуляцию генов, взаимодействие гена и окружающей среды, а также взаимодействие белка и окружающей среды.

Примеры

Генетика: В генетике изучается сочетание аллелей в конкретном организме.

Эпигенетика: В эпигенетике изучаются различные паттерны метилирования и ацетилирования ДНК, а также состояние хроматина.

Заключение

Генетика и эпигенетика - две области, изучающие генетический материал конкретного организма. В генетике изучаются структура и функции генов. Однако в эпигенетике изучаются внешние факторы, участвующие в модификациях экспрессии генов, такие как метилирование ДНК и структура хроматина. В этом разница между генетикой и эпигенетикой.

Ссылка:

1. Мандал, Ананья. «Что такое генетика?» News-Medical.net, 18 марта 2013 г., доступно здесь 2. Дэвис, Том. «Что такое эпигенетика?» Эпигеном NOE, доступен здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Хромосома-ДНК-ген» Томас Сплеттстессер (www.scistyle.com) - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia2. «Эпигенетические механизмы» Национальными институтами здравоохранения - (общественное достояние) через Commons Wikimedia