Belangrijkste verschil - Genetica versus epigenetica

Genetica en epigenetica zijn twee soorten studies van genen. De grootste verschil tussen genetica en epigenetica is dat: genetica is de studie van genen die de functies van het lichaam regelen, terwijl epigenetica de studie is van erfelijke veranderingen van de organismen veroorzaakt door de wijziging van genexpressie. Genen zijn de basiseenheden van erfelijkheid die genetische informatie over generaties doorgeven. De structuur van genen en de veranderingen ervan worden bestudeerd in de genetica. In epigenetica worden de modificaties van de genexpressie die het fenotype veranderen bestudeerd.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is genetica - Definitie, velden, rol 2. Wat is epigenetica? - Definitie, velden, rol 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen genetica en epigenetica? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen genetica en epigenetica? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: allelen, chromatinestructuur, DNA-methylatie, epigenetica, genetica, erfelijkheid, overerving, mutaties

Wat is genetica

Genetica verwijst naar de studie van erfelijkheid en de variatie van erfelijke eigenschappen. Erfelijkheid is het biologische proces waarbij een ouder zijn genetische informatie doorgeeft aan zijn nakomelingen. Elk individu erft genen van zijn moeder en vader. Daarom dient het gen als de basiseenheid van erfelijkheid. De alternatieve vormen van een gen worden allelen genoemd. Veel organismen hebben twee allelen die homozygoot of heterozygoot kunnen zijn. Sommige allelen zijn dominant over de andere en bepalen de fenotypes van een bepaald organisme. Veel genen zijn opgebouwd uit DNA. DNA wordt in de kern verpakt door chromosomen te vormen. De organisatie van genen is weergegeven in figuur 1.

Figuur 1: Chromosoom en gen

Mensen hebben 46 chromosomen: 22 autosomen en twee geslachtschromosomen. Op die 46 chromosomen bevinden zich meer dan 20.000 genen. De overerving van genen werd voor het eerst beschreven door Gregor Mendel in de jaren 1890. Sommige genen vertonen Mendeliaanse overerving, terwijl andere niet-Mendeliaanse overerving vertonen. Deze overervingspatronen worden bestudeerd in de genetica.

Sommige allelen veroorzaken genetische aandoeningen. Ze worden ook bestudeerd in de genetica. De veranderingen van de nucleotidesequentie in genen en chromosomen worden mutaties genoemd. De effecten van mutaties op een bepaald organisme worden ook in de genetica bestudeerd. Mutaties veroorzaken de vorming van nieuwe allelen. De variaties van allelen veroorzaken genetische variaties binnen een bepaalde populatie. Deze variaties worden bestudeerd onder populatiegenetica.

Wat is epigenetica?

Epigenetica verwijst naar de studie van erfelijke veranderingen van de organismen veroorzaakt door de wijziging van genexpressie, in plaats van de wijziging van het genetische materiaal van de organismen. De wijziging van genexpressie is een natuurlijk proces dat in de cel plaatsvindt om de typen en het aantal eiwitten dat in de cel tot expressie wordt gebracht, aan te passen. De twee belangrijkste typen van dergelijke modificaties zijn DNA-methylatie en histon-modificatie. In DNA-methylatiewordt een methylgroep toegevoegd om DNA te taggen, waardoor de expressie van dat DNA wordt geactiveerd of onderdrukt. In histon modificatiebinden de epigenetische factoren aan de staarten van histonen, waardoor de omvang van het gewikkelde DNA rond de nucleosomen verandert. Histonen zijn een soort eiwitten waarrond DNA kan binden tijdens de vorming van chromatine. De mate waarin DNA om de histonen wordt gewikkeld, verandert de genexpressie. De mechanismen van epigenetica worden getoond in figuur 2.

Figuur 2: Epigenetische mechanismen

Er worden twee soorten chromatine gevormd, afhankelijk van de mate van verpakking of chromosoomcondensatie. De losjes verpakte chromatines zijn euchromatine en bevatten actief tot expressie brengende genen. Het strak verpakte chromatine is heterochromatine en ze bevatten zowel transcriptioneel als genetisch inactieve genen.

Zowel DNA-methylatie als histonmodificatie kunnen worden gewijzigd onder invloed van omgevingsfactoren zoals veroudering, voeding, chemicaliën, medicijnen of verschillende ziekten. Deze invloeden en de mate van modificatie van de genexpressie worden bestudeerd in de epigenetica.

Overeenkomsten tussen genetica en epigenetica

Verschil tussen genetica en epigenetica

Definitie

Genetica: Genetica verwijst naar de studie van erfelijkheid en de variatie van erfelijke eigenschappen.

Epigenetica: Epigenetica verwijst naar de studie van erfelijke veranderingen in de organismen veroorzaakt door de wijziging van genexpressie.

Betekenis

Genetica: De structuur, interacties, functie en veranderingen van de genen van een bepaald organisme worden bestudeerd in de genetica.

Epigenetica: De modificaties van de genexpressie van een bepaald organisme worden bestudeerd in de epigenetica.

Vakgebieden

Genetica: Genetica omvat genomics, transcriptomics, proteomics, erfelijkheid, evolutionaire genetica en genetische ziekten.

Epigenetica: Epigenetica omvat genregulatie, interacties van gen en omgeving, en de interacties van eiwit en omgeving.

Voorbeelden

Genetica: In de genetica wordt de combinatie van allelen in een bepaald organisme bestudeerd.

Epigenetica: In de epigenetica worden verschillende patronen van methylering en acetylering van DNA en de chromatinetoestand bestudeerd.

Conclusie

Genetica en epigenetica zijn twee velden die genetisch materiaal van een bepaald organisme bestuderen. In de genetica wordt de structuur en de functie van genen bestudeerd. In de epigenetica worden echter de externe factoren die betrokken zijn bij de modificaties van genexpressie, zoals DNA-methylatie en chromatinestructuur, bestudeerd. Dit is het verschil tussen genetica en epigenetica.

Verwijzing:

1.Mandal, Ananya. "Wat is genetica?" News-Medical.net, 18 maart 2013, hier beschikbaar.2.Davis, Tom. "Wat is epigenetica?" Epigenoom NOE, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Chromosoom-DNA-gen" door Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia2. "Epigenetische mechanismen" door National Institutes of Health - (Public Domain) via Commons Wikimedia