Hauptunterschied – Genetik vs. Epigenetik

Genetik und Epigenetik sind zwei Arten von Genstudien. Die Hauptunterschied zwischen Genetik und Epigenetik ist das Genetik ist die Untersuchung von Genen, die die Funktionen des Körpers kontrollieren, während Epigenetik die Untersuchung vererbbarer Veränderungen der Organismen ist, die durch die Modifikation der Genexpression verursacht werden. Gene sind die Grundeinheiten der Vererbung, die genetische Informationen über Generationen weitergeben. Die Struktur von Genen und ihre Veränderungen werden in der Genetik untersucht. In der Epigenetik werden die Veränderungen der Genexpression untersucht, die den Phänotyp verändern.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist Genetik? – Definition, Felder, Rolle 2. Was ist Epigenetik? – Definition, Felder, Rolle 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Genetik und Epigenetik? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen Genetik und Epigenetik? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Allele, Chromatinstruktur, DNA-Methylierung, Epigenetik, Genetik, Vererbung, Vererbung, Mutationen

Was ist Genetik

Genetik bezieht sich auf das Studium der Vererbung und der Variation vererbter Merkmale. Vererbung ist der biologische Prozess, bei dem ein Elternteil seine genetischen Informationen an seine Nachkommen weitergibt. Jedes Individuum erbt Gene von seiner Mutter und seinem Vater. Daher dient das Gen als Grundeinheit der Vererbung. Die alternativen Formen eines Gens werden Allele genannt. Viele Organismen haben zwei Allele, die entweder homozygot oder heterozygot sein können. Einige Allele sind dominant gegenüber anderen und bestimmen die Phänotypen eines bestimmten Organismus. Viele Gene bestehen aus DNA. DNA wird in den Zellkern verpackt, indem Chromosomen gebildet werden. Die Organisation der Gene ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Chromosom und Gen

Der Mensch hat 46 Chromosomen: 22 Autosomen und zwei Geschlechtschromosomen. Auf diesen 46 Chromosomen befinden sich mehr als 20.000 Gene. Die Vererbung von Genen wurde erstmals 1890 von Gregor Mendel beschrieben. Einige Gene weisen eine Mendelsche Vererbung auf, während andere eine nicht-Mendelsche Vererbung aufweisen. Diese Vererbungsmuster werden in der Genetik untersucht.

Einige Allele verursachen genetische Störungen. Sie werden auch in der Genetik untersucht. Die Veränderungen der Nukleotidsequenz in Genen und Chromosomen werden Mutationen genannt. Die Auswirkungen von Mutationen auf einen bestimmten Organismus werden auch in der Genetik untersucht. Mutationen bewirken die Bildung neuer Allele. Die Variationen von Allelen verursachen genetische Variationen innerhalb einer bestimmten Population. Diese Variationen werden unter Populationsgenetik untersucht.

Was ist Epigenetik?

Epigenetik bezieht sich auf das Studium der erblichen Veränderungen der Organismen, die durch die Modifikation der Genexpression verursacht werden, und nicht die Veränderung des genetischen Materials der Organismen. Die Modifikation der Genexpression ist ein natürlicher Prozess, der innerhalb der Zelle abläuft, um die Art und die Anzahl der in der Zelle exprimierten Proteine ​​anzupassen. Die beiden Haupttypen solcher Modifikationen sind DNA-Methylierung und Histon-Modifikation. In DNA-Methylierung, wird eine Methylgruppe an die Markierungs-DNA angefügt, die die Expression dieser DNA entweder aktiviert oder unterdrückt. In Histonmodifikationbinden die epigenetischen Faktoren an die Schwänze der Histone, wodurch sich das Ausmaß der um die Nukleosomen gewickelten DNA ändert. Histone sind eine Art von Proteinen, an die sich DNA während der Chromatinbildung binden kann. Das Ausmaß der Umhüllung der DNA um die Histone verändert die Genexpression. Die Mechanismen der Epigenetik sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Epigenetische Mechanismen

Je nach Grad der Umhüllung oder Chromosomenkondensation werden zwei Arten von Chromatin gebildet. Die lose verpackten Chromatine sind Euchromatin und enthalten aktiv exprimierende Gene. Das fest umschlossene Chromatin ist Heterochromatin und sie enthalten sowohl transkriptionell als auch genetisch inaktive Gene.

Sowohl die DNA-Methylierung als auch die Histonmodifikation können unter dem Einfluss von Umweltfaktoren wie Altern, Ernährung, Chemikalien, Medikamenten oder verschiedenen Krankheiten verändert werden. Diese Einflüsse und der Grad der Veränderung der Genexpression werden in der Epigenetik untersucht.

Ähnlichkeiten zwischen Genetik und Epigenetik

Unterschied zwischen Genetik und Epigenetik

Definition

Genetik: Genetik bezieht sich auf das Studium der Vererbung und der Variation vererbter Merkmale.

Epigenetik: Epigenetik bezieht sich auf die Untersuchung vererbbarer Veränderungen in Organismen, die durch die Modifikation der Genexpression verursacht werden.

Bedeutung

Genetik: In der Genetik werden Struktur, Wechselwirkungen, Funktion und Veränderungen der Gene eines bestimmten Organismus untersucht.

Epigenetik: In der Epigenetik werden die Veränderungen der Genexpression eines bestimmten Organismus untersucht.

Studienbereiche

Genetik: Genetik umfasst Genomik, Transkriptomik, Proteomik, Vererbung, evolutionäre Genetik und genetische Krankheiten.

Epigenetik: Die Epigenetik umfasst Genregulation, Interaktionen von Genen und Umwelt sowie die Interaktionen von Protein und Umwelt.

Beispiele

Genetik: In der Genetik wird die Kombination von Allelen in einem bestimmten Organismus untersucht.

Epigenetik: In der Epigenetik werden unterschiedliche Methylierungs- und Acetylierungsmuster von DNA und der Chromatinzustand untersucht.

Abschluss

Genetik und Epigenetik sind zwei Gebiete, die das genetische Material eines bestimmten Organismus untersuchen. In der Genetik werden der Aufbau und die Funktion von Genen untersucht. In der Epigenetik werden jedoch die externen Faktoren untersucht, die an den Modifikationen der Genexpression beteiligt sind, wie DNA-Methylierung und Chromatinstruktur. Dies ist der Unterschied zwischen Genetik und Epigenetik.

Referenz:

1.Mandal, Ananya. "Was ist Genetik?" News-Medical.net, 18. März 2013, hier verfügbar.2.Davis, Tom. "Was ist Epigenetik?" Epigenom NOE, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Chromosom-DNA-Gen“ Von Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) – Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia2. „Epigenetische Mechanismen“ von National Institutes of Health – (Public Domain) über Commons Wikimedia