Was genau sind Gene, DNA und Chromosomen? Wie stehen sie zueinander und welche Funktion haben sie? [geschlossen]

Ihr Verständnis von DNA ist richtig. DNA ist ein Heteropolymer aus Monomeren, die Nukleotide genannt werden, und jedes Nukleotid besteht aus einem Zucker (Desoxyribose), Phosphat und einer „Base“ ( A, T, G, C).

Wie Sie bereits wissen, ist die DNA nach den Paarungsregeln von Watson und Crick als Doppelhelix organisiert.

Ein Chromosom enthält eine einzelne DNA-Doppelhelix . Viele Organismen haben mehrere Chromosomen, die sich in ihrer DNA-Sequenz stark unterscheiden. In diploiden Zellen (wie den somatischen Zellen des Menschen) hat jedes Chromosom zwei Kopien. Die beiden Kopien sind nahezu identisch und werden "homologe Chromosomen" genannt. Wie Sie wissen, trägt jeder Elternteil zu einem der homologen Chromosomen bei .

Während der eukaryotischen Zellteilung wird jedes Chromosom dupliziert. Die Duplikate (oder Schwesterchromatiden) sind in einer Region verbunden, die Zentromer genannt wird . Zentromer ist ein Befestigungspunkt für Spindelfasern, die die Schwesterchromatiden auseinanderziehen.

Jedes Chromosom hat mehrere Gene. Ein Gen ist ein DNA-Bereich, der transkribiert wird, dh aus dem eine RNA entstehen kann (die entweder eine mRNA sein kann, die wiederum für Proteine ​​kodiert, oder eine nicht-kodierende RNA). Es gibt andere DNA-Regionen, die nicht transkribiert werden, und diese werden allgemein als intergenische Regionen bezeichnet. In vielen eukaryontischen Genen werden einige Teile der transkribierten RNAs als Ergebnis des Spleißens entfernt. Die zurückbehaltenen Teile werden Exons genannt und die entfernten Teile werden Introns genannt.

Einige Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten haben auch ein einzigartiges Genom in sich. Ein Genom ist der gesamte Chromosomensatz einschließlich der homologen Chromosomen und der organellaren Chromosomen.

Wenn wir jedoch von einem Referenzgenom sprechen, das nur eine bioinformatische Information und kein tatsächliches Genom ist, haben wir nur eine Sequenz für jedes einzigartige Chromosom (zum Beispiel beim Menschen die Chromosomen 1-22, X-Chromosom, Y-Chromosom und die mitochondriale DNA). Ein Referenzgenom wird als Basissatz verwendet, und in einer populationsgenomischen Studie werden Unterschiede zu den Referenzen hervorgehoben, anstatt die gesamten Sequenzen darzustellen.

_{Bildquelle: https://cnx.org/contents/9TxHOD3O@4/The-Nucleus-and-DNA-Replicatio}

Beachten Sie, dass gepaarte Chromosomen (X-Form) nur während der Replikation gefunden werden. Normalerweise ist das Chromosom wie ein einzelner Faden. Chromatin ist der Name der Anordnung (z. B. sagen wir nicht Chromatin-21).

Fazit : Wir haben 46 Chromosomen, das bedeutet, dass wir technisch gesehen 92 DNA-Sequenzen haben. Sie sollten die Doppelhelix jedoch als eine Einheit (oder ein Metamolekül) betrachten, da die Stränge immer zusammen bleiben. Für mehr Details sollten Sie ein Buch lesen. Gene von Benjamin Lewin und Molecular Biology of the Gene von James Watson et al. sind gute Bücher zu diesem Thema.