تفاوت بین کروموزوم و ژن چیست

تفاوت اصلی – کروموزوم و ژن

DNA حامل طرح ژنتیکی است و فنوتیپ یک ارگانیسم را تعیین می‌کند. همچنین به عنوان یک کتاب تاریخ در نظر گرفته می‌شود که سیر تکامل یک گونه را روایت می‌کند. DNA به طور کلی به صورت یک مارپیچ دوگانه وجود دارد. کروموزوم به عنوان بالاترین شکل سازمان یافته DNA در نظر گرفته می‌شود. یک ژن یک مکان روی کروموزوم است که پروتئین‌ها را کد می‌کند. تفاوت اصلی کروموزوم و ژن در این است که کروموزوم فشرده‌ترین ساختار DNA با پروتئین است در حالی که یک ژن بخشی از DNA است که روی یک کروموزوم قرار دارد. یک کروموزوم منفرد از ژن‌های زیادی تشکیل شده است در حالی که یک ژن، یک جایگاه یا لوکوس (locus) روی یک کروموزوم است. 

کروموزوم چیست؟

کروموزوم (chromosome) فشرده‌ترین ساختار یک مارپیچ دوگانه DNA با پروتئین است. یک کروموزوم معمولی هزاران ژن را ذخیره می‌کند. پروکاریوت‌ها از یک کروموزوم منفرد دایره ای تشکیل شده اند که حاوی پروتئین‌های هیستون مانند است. یوکاریوت‌ها از کروموزوم‌های بزرگ و خطی تشکیل شده اند. رشته DNA با اندازه حدود ۱۴۵ جفت باز در اطراف هسته ای پیچیده شده است که از هشت پروتئین هیستون تشکیل شده است و ساختاری به نام نوکلئوزوم را تشکیل می‌دهد. رشته DNA در این سطح تراکم کمتری دارد و ساختار نخ مانندی را نشان می‌دهد. نوکلئوزوم‌ها تا می‌شوند و سیم پیچ می‌شوند تا فیبر ۲۵۰ نانومتری به نام کروماتین تولید کنند.. دسترسی به توالی DNA یک ژن خاص در این سطح ممکن است بیان آن ژن را تنظیم کند. کروماتین بیشتر در یک فیبر ۳۰ نانومتری پیچیده می‌شود و کروموزوم را تشکیل می‌دهد. این بسته بندی یکپارچگی ساختاری مارپیچ دوگانه DNA را فراهم می‌کند. انسان در ژنوم خود دارای ۴۶ کروموزوم است: ۲۲ جفت همولوگ اتوزوم به اضافه ۲ کروموزوم جنسی. به غیر از ژن‌ها، یک کروموزوم دارای مناطقی مانند مبدا همانند سازی، سانترومر و تلومر است. منشا همانندسازی، همانندسازی DNA را آغاز می‌کند. سانترومر ذخیره تمام کروموزوم‌های f را در یک سلول دختر در طول رویداد جداسازی کروموزومی‌تضمین می‌کند. تلومرها از ژن‌های نواحی انتهایی کروموزوم در برابر کوتاه شدن محافظت می‌کنند. کروموزوم‌هایی که در متافاز ظاهر می‌شوند برای تولید کاریوتیپ استفاده می‌شوند که در آن ناهنجاری‌های کروموزومی‌تجزیه و تحلیل می‌شوند. 

ژن چیست

ژن (gene) یک ناحیه (موقعیت) از توالی ژنوم است که پروتئین خاصی را کد می‌کند. DNA به mRNA رونویسی می‌شود. mRNA ترجمه شده به پروتئین‌ها در مجموع به عنوان جزم اصلی زیست شناسی مولکولی شناخته می‌شود. از این ژن به عنوان واحد مولکولی وراثت یاد می‌شود. مفهوم مدرن ژن با مطالعات مربوط به وراثت ویژگی‌ها توسط گرگور مندل در سال ۱۸۶۰ سرچشمه می‌گیرد.

اکثر موجودات از DNA به عنوان ماده ژنتیکی خود استفاده می‌کنند. به طور کلی، ژنوم انسان از حدود ۲۰۰۰۰ ژن تشکیل شده است. ساختار یک ژن عمدتاً از دو بخش تشکیل شده است، توالی کدکننده و توالی تنظیمی. توالی کد کننده شامل اگزون و اینترون است. پروکاریوت‌ها اینترون ندارند. در یوکاریوت‌ها، اینترون‌ها در نتیجه اتصال اگزون‌ها حذف می‌شوند. چندین پروتئین را می‌توان با پیوند جایگزین از یک ژن به دست آورد. توالی کد کننده همچنین شامل مناطق ترجمه نشده RNA است. یک توالی تنظیمی‌از یک ناحیه پروموتر، تقویت کننده‌ها و بازدارنده‌ها تشکیل شده است. در پروکاریوت‌ها، چندین ژن برای تشکیل اپرون گروه بندی می‌شوند. یک اپرون از چندین توالی کد کننده پروتئین تشکیل شده است که با هم رونویسی می‌شوند. برخی از ویروس‌ها به طور کامل از ژنوم RNA ساخته شده اند. ژن‌های آنها را ژن RNA می‌نامند.

بیان ژن‌ها را می‌توان در سطح رونویسی یا ترجمه تنظیم کرد. توالی نوکلئوتیدی که توالی اسید آمینه یک پروتئین را مشخص می‌کند، کد ژنتیکی نامیده می‌شود. ارگانیسم‌ها مجموعه کامل ژن‌های خود را از طریق تولید مثل به ارث می‌برند. جهش‌هایی که در توالی ژن رخ می‌دهد منجر به انواع مختلف یک ژن می‌شود. تغییرات یک ژن را آلل می‌نامند. آلل‌ها ممکن است تغییراتی از صفات را در یک جمعیت ایجاد کنند. آلل‌ها یا غالب هستند یا مغلوب. بیشتر آلل‌ها تحت وراثت مندلی قرار می‌گیرند. 

تفاوت بین کروموزوم و ژن

تعریف

کروموزوم: کروموزوم متراکم ترین ساختار یک مولکول DNA با پروتئین است.

ژن: ژن یک مکان روی کروموزوم است.

مواد ژنتیکی

کروموزوم: یک کروموزوم همیشه از DNA تشکیل شده است.

ژن: یک ژن می‌تواند از DNA یا RNA تشکیل شده باشد.

تاثیر جهش

کروموزوم: جهش‌های کروموزومی‌نسبتاً بزرگ هستند زیرا در نوترکیبی همولوگ رخ می‌دهند.

ژن: جهش‌های ژنی کوچک و گاهی بی صدا هستند. آنها یا در همانندسازی DNA و یا در نتیجه آسیب DNA رخ می‌دهند.

نمونه‌هایی از جهش

کروموزوم:  جهش‌های کروموزومی‌منجر به ناهنجاری‌های کروموزومی‌مانند تکرار، حذف، بازآرایی و وارونگی ژن‌ها می‌شود.

ژن: جهش‌های ژنی شامل جهش‌های نقطه ای و جهش‌های تغییر چارچوب: درج‌ها و حذف‌ها می‌شود.

نتیجه

جهش‌های کروموزومی به دلیل اشتباهات در رویداد نوترکیبی همولوگ رخ می‌دهد. از این رو، نواحی بزرگی از یک کروموزوم را تغییر می‌دهد. برای مثال، تکثیر یک ژن خاص ممکن است محصول ژنی آن، هم RNA و هم پروتئین را انباشته کند. اگر این بیان بیش از حد در یک انکوژن رخ دهد، می‌تواند منجر به ایجاد سرطان شود. بنابراین، این جهش‌ها تأثیر قابل توجهی بر روی ارگانیسم می‌گذارد. با این حال، جهش‌های ژنی در سطح جفت باز رخ می‌دهد. بیشتر جهش‌های ژنی بی صدا، مترادف یا محافظه کارانه هستند. آنها تأثیر کمتری در عملکرد پروتئین خود دارند. تعدادی ممکن است مضر یا کشنده باشند. اثربخشی جهش همچنین به تفاوت اصلی بین کروموزوم و ژن، یعنی اندازه منطقه ای که آنها در ژنوم اشغال می‌کنند، مربوط می‌شود.