الفرق الرئيسي - الجينوم مقابل إكسوم
مشروع الجينوم البشري ، الذي بدأ في عام 1911 ، كان ثورة في تاريخ علم الوراثة الحديث الذي أدى إلى ظهور العديد من التقنيات التحليلية من حيث التشخيص الجيني والعلاج الجيني. كان مشروع الجينوم البشري عبارة عن برنامج بحث تعاوني مقره الولايات المتحدة وكان هدفه هو رسم الخرائط والفهم الكامل لجميع جينات البشر. بناءً على هذا المشروع البحثي ، تم تطوير مصطلحات Genome و Intron و Exon. الجينوم هو المجموعة الكاملة من الجينات في الكائن الحي الذي يمثل جميع الجينات الموجودة في هذا الكائن الحي بعينه ، في حين أن Exome هو المجموعة الكاملة من exons الموجودة في الكائن الحي والتي تمثل جميع مناطق الترميز للجينات الموجودة في نوع معين.هذا هو الفرق الرئيسي بين الجينوم والإكسوم.
ما هو الجينوم؟
يشير الجينوم إلى المجموعة الكاملة من التعليمات الجينية التي يتم تخزينها كجينات أو متواليات محددة من أحماض ديوكسي ريبونوكلييك (DNA) في كائن حي أو نوع معين. يحتوي كل جينوم على جميع المعلومات المطلوبة للنمو والتطور والأنشطة الوظيفية الأخرى لكائن حي معين. يتكون الجينوم من الحمض النووي الموجود في نواة حقيقيات النوى وفي سيتوبلازم بدائيات النوى.
الأكواد الجينية في الجينوم البشري تتكون من 3.2 مليار قاعدة DNA والتي تتكون من أربعة أنواع من النيوكليوتيدات: Adenine ، Guanine ، Cytosine ، و Thymine. تحدد الأوامر المتسلسلة المختلفة لهذه القواعد الأربع تفرد جين معين. يتضمن جينوم حقيقيات النوى كلاً من الحمض النووي والحمض النووي للميتوكوندريا. وبالتالي ، يختلف هذا المزيج الفريد من كائن حي إلى آخر ، وجينوم الفرد فريد بطبيعته ويمكن أن يعمل كبصمة إصبع لأغراض التشخيص.
الشكل 01: مشروع الجينوم البشري
الجينوم الأول الذي تم تسلسله وتحديده هو الإشريكية القولونية. في وقت لاحق ، تم تحليل الخمائر والبروتوزوان والجينومات النباتية. استغرق تسلسل الجينوم البشري عقدين من الزمن لاستكماله. يحتوي الجينوم البشري على ما يقرب من 3200000000 نيوكليوتيد ، وحوالي 30000 إلى 40000 جين هي جينات مشفرة وغير مشفرة ، ومعبأة بشكل مضغوط في 23 زوجًا من الكروموسومات التي تحمل الحمض النووي المعبأ الذي يعمل كمحددات جينية. هذه العبوة الجينية هي نتيجة الهياكل الحلزونية للحمض النووي الملتوية بإحكام والتكوين المعقد المرتبط بالبروتين الذي يقلل من الطول الذي يشغله الحمض النووي في مرحلته غير المضغوطة.
ما هو Exome؟
Exome هو مجموعة فرعية من الجينوم الذي يتكون فقط من مناطق ترميز جينات كائن حي معين.تتم تسمية مناطق الترميز في الجينات باسم exons ، وهي نوع من الجينات التي يتم نسخها إلى mRNA ثم تُترجم إلى تسلسلات من الأحماض الأمينية ، مما يؤدي إلى ظهور بروتينات وظيفية وتركيبية. أثناء تعديلات ما بعد النسخ في حقيقيات النوى ، تتم إزالة الإنترونات التي هي مناطق غير مشفرة ، ويتم ضم الإكسونات. يتم ذلك من خلال عملية تعرف باسم تضفير الحمض النووي الريبي (RNA). في بدائيات النوى لا يوجد أو أقل من إنترونات ؛ وبالتالي ، فإن الربط بين الحمض النووي الريبي (RNA) غير مطلوب. وبالتالي ، من أجل توليد الإكسوم لكائن حي معين ، يجب استخراج الحمض النووي الريبي الناضج ، ومن ثم يجب تصنيع الحمض النووي التكميلي باستخدام إنزيم النسخ العكسي.
الشكل 02: Exome
تشكل exons لجميع جيناتنا ما يقرب من 1.5٪ من الجينوم وتحتوي فقط على حوالي 3 ميغا قاعدة لأن الإكسوم يمثل نسبة صغيرة من الجينوم بأكمله.إن تسلسل الإكسوم أرخص وأسرع من تسلسل الجينوم بأكمله. يوفر تحليل الإكسوم معلومات مهمة عن الخصائص الوظيفية للكائن الحي ، والطفرات التي لوحظت في الإكسوم ترتبط ارتباطًا مباشرًا بمظاهر إكلينيكية.
ما هي أوجه التشابه بين الجينوم وإكسوم؟
- يتكون الجينوم والإكسوم من مجموعة من الجينات في الكائن الحي.
- كلاهما يحتوي على أربع قواعد نيوكليوتيدات رئيسية ؛ Adenine، Guanine، Cytosine، and Thymine.
- يتم تكثيف الجينوم والإكسوم في الكروموسومات وترتيبها بطريقة مضغوطة للغاية.
- يمكن إجراء تسلسل الجينوم والإكسوم في المختبر.
- الجينوم والإكسوم مفيدان في تحليل الطفرات الجينية التي يمكن أن تكون سببًا للأمراض الوراثية وغيرها من الأمراض غير المعدية والاختلالات الأيضية.
ما هو الفرق بين الجينوم وإكسوم؟
جينوم مقابل إكسوم |
|
| المجموعة الكاملة من التعليمات الجينية التي يتم تخزينها كجينات أو تسلسلات من الحمض النووي في كائن أو نوع معين تُعرف باسم الجينوم. | مجموعة فرعية من الجينوم تتكون فقط من جينات الترميز لكائن حي معين تُعرف باسم الإكسوم. |
| الحجم | |
| الجينوم كبير ، حوالي 32000000 نيوكليوتيدات. | الإكسوم صغير ، حوالي 3000000 نيوكليوتيدات (1٪ من الجينوم). |
| التركيب | |
| يتكون الجينوم من إجمالي محتوى الحمض النووي بما في ذلك المناطق المشفرة وغير المشفرة. | يحتوي Exome على مناطق تشفير فقط من إجمالي الحمض النووي المعروف باسم exons. |
| التسلسل | |
| يمكن استخدام طرق بسيطة مثل تسلسل سانجر في تسلسل الجينوم. | الطرق المعقدة التي تشمل النسخ العكسي للـ mRNA الناضجة مطلوبة لتسلسل exome. |
ملخص - جينوم مقابل إكسوم
الجينوم هو المجموعة الكاملة من الحمض النووي الموجود في الكائن الحي. الإكسوم هو جزء من الجينوم الذي يتضمن فقط exons لمجموعة الجينات بأكملها. هذا هو الفرق الأساسي بين الجينوم والإكسوم. يعد كل من تحليل الجينوم والإكسوم مجالًا علميًا قادمًا ويستخدم كثيرًا في تقنيات الحمض النووي المؤتلف لتحليل الجينات الموجودة في الكائن الحي وتطوير طرق لمعالجة الجينات من أجل استخدامها بشكل مفيد.
تنزيل نسخة PDF من الجينوم مقابل Exome
يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة واستخدامها للأغراض غير المتصلة بالإنترنت وفقًا لملاحظة الاقتباس. يرجى تنزيل نسخة PDF هنا الفرق بين الجينوم والإكسوم
