Différence entre chromosome et gène

Différence principale - chromosome vs gène

L'ADN porte le plan génétique et décide du phénotype d'un organisme. Il est également considéré comme un livre d'histoire relatant l'évolution d'une espèce. L'ADN existe généralement sous forme de double hélice. Un chromosome est considéré comme la forme la plus organisée de l'ADN. Un gène est un locus sur un chromosome qui code pour des protéines. le différence principale entre le chromosome et le gène est que un chromosome est la structure la plus compacte d'un ADN avec des protéines alors qu'un gène est un segment d'ADN situé sur un chromosome. Un seul chromosome est constitué de plusieurs gènes alors qu'un gène est un locus sur un chromosome.

Cet article étudie,

1. Qu'est-ce qu'un chromosome?
      - Définition, caractéristiques
2. Qu'est-ce qu'un gène?
      - Définition, caractéristiques
3. Quelle est la différence entre le chromosome et le gène

Qu'est-ce qu'un chromosome

Un chromosome est la structure la plus condensée d'une double hélice d'ADN avec des protéines. Un chromosome typique stocke des milliers de gènes. Les procaryotes sont constitués d'un seul chromosome circulaire rempli de protéines analogues à des histones. Les eucaryotes sont constitués de gros chromosomes linéaires. Un brin d’ADN d’environ 145 pb est enroulé autour d’un noyau composé de huit protéines histones, formant une structure appelée nucléosome. Le brin d'ADN à ce niveau est moins condensé et présente une structure filiforme. Les nucléosomes se replient et s’enroulent pour produire une fibre de 250 nm appelée la chromatine. L'accessibilité à la séquence d'ADN d'un gène particulier à ce niveau peut réguler l'expression de ce gène. La chromatine est ensuite enroulée dans une fibre de 30 nm, formant le chromosome. Cette garniture fournit l'intégrité structurelle à la double hélice de l'ADN. Les humains ont 46 chromosomes dans leur génome: 22 paires d’autosomes homologues plus 2 chromosomes sexuels. Outre les gènes, un chromosome contient des régions telles que les origines de réplication, le centromère et les télomères. Les origines de la réplication initient la réplication de l'ADN. Le centromère assure le stockage de tous les chromosomes f dans une cellule fille pendant l'événement de ségrégation chromosomique. Les télomères protègent les gènes situés aux extrémités d'un chromosome de tout tronçon. Les chromosomes apparaissant à la métaphase sont utilisés pour générer des caryotypes où les anomalies chromosomiques sont analysées.

Figure 1: chromosomes

Qu'est-ce qu'un gène?

Un gène est une région (locus) de la séquence du génome qui code pour une protéine spécifique. L'ADN est transcrit en ARNm; L'ARNm traduit en protéines est collectivement appelé le dogme central de la biologie moléculaire. Le gène est appelé l'unité moléculaire de l'hérédité. Le concept moderne du gène trouve son origine dans les études sur l'héritage des caractéristiques menées par Gregor Mendel dans les années 1860.

La majorité des organismes utilisent l'ADN comme matériel génétique. Généralement, le génome humain comprend environ 20 000 gènes. La structure d'un gène est principalement composée de deux segments, la séquence codante et la séquence régulatrice. La séquence de codage contient des exons et des introns. Les procaryotes n'ont pas d'introns. Chez les eucaryotes, les introns sont éliminés lors de l'épissage des exons. Plusieurs protéines peuvent être obtenues par épissage alternatif à partir d’un seul gène. La séquence codante contient également des régions non traduites de l'ARN. Une séquence régulatrice comprend une région promotrice, des activateurs et des inhibiteurs. Chez les procaryotes, plusieurs gènes se regroupent pour former des opérons. Un opéron est constitué de plusieurs séquences codant pour une protéine qui sont transcrites ensemble. Certains virus sont complètement constitués de génomes à ARN. Leurs gènes sont appelés gènes d'ARN.

L'expression des gènes peut être régulée au niveau de la transcription ou de la traduction. La séquence nucléotidique qui spécifie une séquence d'acides aminés d'une protéine est appelée code génétique. Les organismes héritent de leur ensemble complet de gènes par le biais de la reproduction. Les mutations se produisant dans la séquence du gène conduisent aux différentes variantes du même gène. Les variations d'un gène sont appelées allèles. Les allèles peuvent produire des variations de trait au sein d'une population. Les allèles sont soit dominants, soit récessifs. La plupart des allèles subissent un héritage mendélien. 

Figure 2: chromosome et gène

Différence entre chromosome et gène

Définition

Chromosome: Un chromosome est la structure la plus condensée d'une molécule d'ADN avec des protéines.

Gène: Un gène est un locus sur un chromosome.

Matériel génétique

Chromosome: Un chromosome est toujours composé d'ADN.

Gène: Un gène peut être composé d’ADN ou d’ARN.

Influence de la mutation

Chromosome: Les mutations chromosomiques sont relativement importantes car elles se produisent lors de la recombinaison homologue.

Gène: Les mutations génétiques sont petites, parfois silencieuses. Ils surviennent soit lors de la réplication de l'ADN, soit après des dommages à l'ADN.

Exemples de mutations

Chromosome: Les mutations chromosomiques conduisent à des anomalies chromosomiques telles que duplication, délétion, réarrangement et inversion de gènes.

Gène: Les mutations génétiques comprennent les mutations ponctuelles et les mutations de décalage de cadre: insertions et délétions.

Conclusion

Les mutations chromosomiques sont dues aux erreurs commises lors de la recombinaison homologue. Par conséquent, il change de grandes régions d'un chromosome. Par exemple, la duplication d'un gène particulier peut accumuler son produit génique, à la fois l'ARN et la protéine. Si cette surexpression se produit dans un oncogène, cela pourrait conduire au développement d'un cancer. Par conséquent, ces mutations ont un effet considérable sur l'organisme. Cependant, des mutations géniques se produisent au niveau de la paire de bases. La plupart des mutations géniques sont silencieuses, synonymes ou conservatrices. Ils ont une influence moindre sur leur fonction protéique. Quelques-uns peuvent être délétères ou mortels. L’efficacité de la mutation est également liée à la principale différence entre le chromosome et le gène, c’est-à-dire la taille de la région qu’ils occupent dans un génome..

Référence:
1. Susman M. «Gènes: Définition et structure». ENCYCLOPÉDIE DES SCIENCES DE LA VIE, Groupe d’édition Nature, 2001, http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/geneDefinition.pdf. Consulté le 09 Fév 2017
2. Higgins N. P. «Structure des chromosomes». ENCYCLOPÉDIE DES SCIENCES DE LA VIE, Macmillan Publishers Ltd, Nature Publishing Group, 2001, http://smcg.ccg.ung.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/cromosomeStructure.pdf. Consulté le 09 Fév.2017
3. Schleif R. Génétique et biologie moléculaire. 2e éd., The Johns Hopkins University Press, 1993, p. 22-47, http://gene.bio.jhu.edu/bm2whole.pdf. Consulté le 09 Fév 2017

Courtoisie d'image:
1. «Gène ADN du chromosome» par Thomas Shafee - Travail personnel (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. “Chromosome en” par Fichier: Chromosome-es.svg: KES47 (conversation) travail dérivé: KES47 - Fichier: Chromosome-es.svg (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia