En esta oportunidad le traemos un nuevo artículo informativo en el que le ayudaremos a definir y diferenciar los conceptos Gen y Genoma. A modo de introducción, definimos al gen como una secuencia de nucleótidos traducidos en una proteína, mientras que al genoma como el total de nucleótidos presentes en todos los cromosomas del organismo.
Gen |
Genoma |
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| Definición | Secuencia de nucleótidos traducidos en una proteína | El total de nucleótidos presentes en todos los cromosomas del organismo |
| Relación con el ADN | Un gen es parte de una molécula de ADN. | El genoma es el ADN total en una célula. |
| Cantidad | Un organismo superior tiene miles de genes. | Cada organismo tiene solo un genoma |
| Longitud | La longitud es de unos pocos cientos de bases. | La longitud del genoma de un organismo superior se trata de billones de pares de bases |
| Función | Codifica síntesis de proteínas | Codifica proteínas y elementos reguladores para la síntesis de proteínas. |
¿Qué es un gen?
Un gen es un locus o una secuencia que se extiende sobre la cadena de polinucleótidos de ADN. Codifica una secuencia de aminoácidos de una proteína específica y se reconoce como la unidad molecular hereditaria. Las instrucciones genéticas se transfieren a la progenie a través de los genes por medio de la reproducción. Se pueden encontrar miles de genes dentro de una sola molécula de ADN de organismos superiores. Una secuencia de genes se transcribe en ARN; y éste se traduce en proteínas que, en consecuencia, determinan los rasgos. Este es el dogma central de la biología molecular.
El concepto del gen y su patrón de herencia se originaron con los hallazgos de Gregor Mendel en la década de 1860. El estudio de las propiedades de los genes o grupo de genes se conoce como genética. La mayoría de los genes están compuestos de ADN, pero algunos pueden estar hechos de ARN. Algunos virus están formados por genes de ARN ya que su material genético es el mismo. En los procariotas, los operones se forman al agrupar los genes funcionalmente relacionados. La estructura del gen eucariota se compone principalmente de dos regiones: la secuencia codificante y la secuencia reguladora. La secuencia de codificación eucariota consta de exones, intrones y regiones no traducidas, mientras que los genes procariotas carecen de intrones. Los genes se transcriben con los intrones. En consecuencia, se eliminan mediante el empalme de exones. Por otro lado, se pueden producir múltiples proteínas mediante empalmes alternativos. La expresión génica está regulada a nivel transcripcional y traduccional. Las variaciones de un gen se conocen como sus alelos. Los diferentes alelos del mismo gen producen fenotipos diferentes entre la población.
¿Qué es un genoma?
El conjunto completo de ADN nuclear de un organismo se denomina genoma. La mayoría de los genomas consisten en ADN, aunque algunos virus están compuestos por genomas de ARN. Los orgánulos como las mitocondrias y el cloroplasto están compuestos por sus propios genomas llamados genoma mitocondrial y genoma de cloroplasto, respectivamente.
El genoma consta de genes codificadores y de ADN basura no codificante. El tamaño del genoma aumenta proporcionalmente a la complejidad morfológica de los organismos. El genoma humano contiene 3.2 mil millones de pares de bases. Consiste en aproximadamente 25,000 genes en él. La mayoría de las secuencias de ADN en el genoma humano contienen ADN basura. Las cadenas de polinucleótidos de ADN están organizadas en cromosomas individuales. El genoma humano está compuesto por 22 pares homólogos de autosomas y 2 cromosomas sexuales. Algunos organismos están compuestos de múltiples copias de genomas. Aquellos que tienen una sola copia de genoma, se llama organismo haploide. Las copias múltiples se llaman diploides, triploides y tetraploides. El genoma humano es un genoma diploide. Los organismos que se reproducen sexualmente tienen la mitad del número de cromosomas en los gametos en comparación con sus células somáticas.
Un genoma de un organismo único se conoce como la composición genética de ese organismo en particular. El genoma humano fue completamente secuenciado y mapeado por el Proyecto Genoma Humano. La transferencia horizontal de genes y la duplicación de secuencias provocan la evolución del genoma. La duplicación puede ser la duplicación de grupos de genes, repeticiones en tándem cortas, cromosomas completos o incluso todo el genoma. La genómica es el estudio de genomas de los organismos relacionados.