Belangrijk verschil – Genoom versus Exoom
Het Human Genome Project, dat in 1911 van start ging, was een revolutie in de geschiedenis van de moderne genetica die aanleiding gaf tot veel analytische technieken op het gebied van genetische diagnose en gentherapie. Het Human Genome Project was een in de VS gebaseerd gezamenlijk onderzoeksprogramma met als doel het volledig in kaart brengen en begrijpen van alle genen van de mens. Op basis van dit onderzoeksproject zijn de termen Genome, Intron en Exon ontwikkeld. Genoom is de complete set genen in een organisme die verantwoordelijk is voor alle genen die aanwezig zijn in dat specifieke organisme, terwijl Exome de complete set van exons is die aanwezig is in een organisme en die verantwoordelijk is voor alle coderende regio's van genen die aanwezig zijn in een bepaalde soort. Dit is het belangrijkste verschil tussen genoom en exoom.
Wat is genoom?
Genoom verwijst naar de complete set genetische instructies die is opgeslagen als genen of specifieke sequenties van deoxyribonucleïnezuren (DNA) in een bepaald organisme of soort. Elk genoom bevat alle informatie die nodig is voor groei, ontwikkeling en andere functionele activiteiten van een bepaald organisme. Het genoom bestaat uit DNA dat zich in de kern van eukaryoten en in het cytoplasma van prokaryoten bevindt.
Genetische codes in het menselijk genoom bestaan uit 3,2 miljard basen DNA dat is samengesteld uit vier soorten nucleotiden: adenine, guanine, cytosine en thymine. Verschillende opeenvolgende orden van deze vier basen bepalen de uniciteit van een bepaald gen. Het eukaryote genoom omvat zowel nucleair DNA als mitochondriaal DNA. Deze unieke combinatie verschilt dus van organisme tot organisme, en het genoom van een individu is uniek van aard en kan fungeren als een vingerafdruk voor diagnostische doeleinden.
Figuur 01: Het Human Genome-project
Het eerste genoom waarvan de sequentie werd bepaald en geïdentificeerd, was dat van Escherichia coli; later werden gisten, protozoën en plantengenomen geanalyseerd. De sequentiebepaling van het menselijk genoom duurde een paar decennia voordat het voltooid was. Het menselijk genoom bevat ongeveer 3 200 000 000 nucleotiden, ongeveer 30.000 tot 40.000 genen die coderende en niet-coderende genen zijn, en is compact verpakt in 23 paren chromosomen die het verpakte DNA dragen dat fungeert als de genetische determinanten. Deze genverpakking is het resultaat van de strak gedraaide DNA-helixstructuren en de eiwit-geassocieerde complexvorming die de lengte vermindert die wordt ingenomen door DNA in zijn niet-gecompacteerde fase.
Wat is Exome?
Exome is een subset van het genoom die alleen bestaat uit de coderende gebieden van de genen van een bepaald organisme. Coderende regio's van de genen worden exons genoemd, en ze zijn een soort genen die worden getranscribeerd in mRNA en vervolgens worden vertaald in aminozuursequenties, waardoor functionele en structurele eiwitten ontstaan. Tijdens post-transcriptiemodificaties in eukaryoten worden de introns die niet-coderende regio's zijn verwijderd en worden de exons samengevoegd. Dit wordt gedaan door een proces dat bekend staat als RNA-splitsing. In prokaryoten zijn er geen of minder introns; daarom is RNA-splitsing niet vereist. Dus om het exoom van een bepaald organisme te genereren, moet rijp RNA worden geëxtraheerd en vervolgens moet het complementaire DNA worden gesynthetiseerd met behulp van reverse transcriptase-enzym.
Figuur 02: Exome
De exons van al onze genen vormen ongeveer 1,5% van het genoom en bevatten slechts ongeveer 3 megabasen, aangezien het exoom een klein percentage van het gehele genoom uitmaakt. Het is goedkoper en sneller om het exoom te sequencen dan het hele genoom. Exoomanalyse levert belangrijke informatie over functionele eigenschappen van een organisme, en mutaties die in het exoom worden waargenomen, zijn direct gerelateerd aan een klinische manifestatie.
Wat zijn de overeenkomsten tussen genoom en exoom?
- Genoom en exoom zijn samengesteld uit een reeks genen in een organisme.
- Beide bevatten vier belangrijke nucleotidebasen; Adenine, Guanine, Cytosine en Thymine.
- Genoom en exoom zijn gecondenseerd tot chromosomen en zijn zeer compact gerangschikt.
- Sequencing van zowel het genoom als het exoom kan in vitro worden uitgevoerd.
- Genoom en exoom zijn nuttig bij het analyseren van genetische mutaties die de oorzaak kunnen zijn van genetische ziekten en andere niet-overdraagbare ziekten en metabole onevenwichtigheden.
Wat is het verschil tussen genoom en exoom?
Genoom vs Exoom |
|
| De complete set genetische instructies die is opgeslagen als genen of sequenties van DNA in een bepaald organisme of soort staat bekend als het genoom. | Een subset van het genoom die alleen uit de coderende genen van een bepaald organisme bestaat, staat bekend als het exoom. |
| Maat | |
| Het genoom is groot, ongeveer 3 200 000 000 nucleotiden. | Het exoom is klein, ongeveer 3 000 000 nucleotiden (1% van het genoom). |
| Compositie | |
| Genoom is samengesteld uit het totale DNA-geh alte, inclusief zowel coderende als niet-coderende regio's. | Exome bevat alleen coderende gebieden van het totale DNA die bekend staan als exons. |
| Sequencing | |
| Eenvoudige methoden zoals Sanger-sequencing kunnen worden gebruikt bij het sequencen van het genoom. | Complexe methoden die reverse transcriptie van rijp mRNA omvatten, zijn vereist om exome te sequencen. |
Samenvatting – Genoom versus Exoom
Genoom is de complete set DNA die aanwezig is in een organisme. Exome is een deel van het genoom dat alleen de exons van de hele set genen omvat. Dit is het fundamentele verschil tussen genoom en exoom. Zowel genoom- als exoomanalyse is een opkomend wetenschapsgebied en wordt veel gebruikt in recombinant-DNA-technologieën om de genen die in een organisme aanwezig zijn te analyseren en methoden te ontwikkelen om de genen te manipuleren zodat ze nuttig kunnen worden gebruikt.
Download PDF-versie van Genome vs Exome
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen genoom en Exome
