Galvenā atšķirība - citoģenētika pret molekulāro ģenētiku
Ģenētiskie pētījumi pēta, kā īpašības tiek nodotas no vienas paaudzes uz nākamo paaudzi, izmantojot genomus. Citoģenētika un molekulārā ģenētika ir divas ģenētisko pētījumu apakšnozares, kas pēta hromosomas un gēnus. Galvenā atšķirība starp citoģenētiku un molekulāro ģenētiku ir tā, ka citoģenētika ir hromosomu skaita un struktūras izpēte, izmantojot mikroskopisku analīzi, turpretim molekulārā ģenētika ir gēnu un hromosomu izpēte DNS molekulu līmenī, izmantojot DNS tehnoloģiju.
Kas ir citoģenētika?
Hromosomas ir šūnu iedzimtības dzinējspēks. Tie satur visu organisma ģenētisko informāciju, kas tiek mantota no vecākiem uz pēcnācējiem. Jebkuras hromosomu skaita un struktūras izmaiņas bieži izraisa izmaiņas ģenētiskajā informācijā, kas tiks nodota pēcnācējiem. Tādējādi informācija par veselām hromosomām šūnā un hromosomu anomālijām ir svarīga klīniskajā ģenētikā un molekulārajos pētījumos. Hromosomu anomālijas parasti rodas šūnu dalīšanās laikā un tiek pārnestas uz jauno šūnu.
Hromosomas sastāv no DNS un olb altumvielām. Tāpēc hromosomu izmaiņas var izjaukt proteīnu kodētos gēnus, kas radīs nepareizus proteīnus. Šīs izmaiņas izraisa ģenētiskas slimības, iedzimtus defektus, sindromus, vēzi utt. Pētījumi par hromosomām un to izmaiņām ietilpst terminā citoģenētika. Tāpēc citoģenētiku var definēt kā ģenētikas nozari, kas nodarbojas ar šūnu hromosomu skaita, struktūras un funkcionālo izmaiņu analīzi. Citoģenētiskajā analīzē tiek veiktas dažādas metodes, kā norādīts tālāk.
Kariotipēšana - paņēmiens, kas mikroskopā vizualizē šūnas hromosomas, lai noteiktu hromosomu skaitu un struktūru
Fluorescences in situ hibridizācija (FISH) - paņēmiens, kas nosaka gēnu klātbūtni, atrašanās vietu un kopiju skaitu metafāzes hromosomās, lai diagnosticētu dažādas ģenētiskas slimības un hromosomu anomālijas
Uz masīvu balstīta salīdzinošā genoma hibridizācija - metode, kas izstrādāta, lai analizētu kopiju skaita variācijas un hromosomu anomālijas
Citoģenētiskie pētījumi atklāj atšķirības hromosomu skaitā un struktūrā. Citoģenētisko analīzi parasti veic grūtniecības laikā, lai noteiktu, vai auglis ir drošs ar hromosomu anomālijām. Normālā cilvēka šūnā ir 22 autosomu hromosomu pāri un viens dzimuma hromosomu pāris (kopā 46 hromosomas). Šūnā var būt neparasts hromosomu skaits; šo stāvokli sauc par aneuploīdiju. Cilvēkiem Dauna sindromu un Tērnera sindromu izraisa hromosomu skaitliskās anomālijas.21. hromosomas trisomija izraisa Dauna sindromu, un viena dzimuma hromosomas trūkums izraisa Tērnera sindromu. Kariotipēšana ir viena no šādām citoģenētiskām metodēm, kas identificē iepriekš minētos sindromus cilvēkiem.
Citoģenētiskie pētījumi sniedz vērtīgu informāciju arī reproduktīvajām diskusijām, slimību diagnosticēšanai un dažu slimību (leikēmijas, limfomas un audzēju) ārstēšanai utt.
01. attēls: Dauna sindroma kariotips
Kas ir molekulārā ģenētika?
Molekulārā ģenētika attiecas uz gēnu struktūras un funkciju izpēti molekulārā līmenī. Tā nodarbojas ar organisma hromosomu un gēnu ekspresiju izpēti DNS līmenī. Zināšanas par gēniem, gēnu variācijām un mutācijām ir svarīgas slimību izpratnei un ārstēšanai, kā arī attīstības bioloģijai. Gēnu DNS sekvences tiek pētītas molekulārajā ģenētikā. Sekvenču variācijas, mutācijas sekvencēs, gēnu atrašanās vietas ir laba informācija, lai identificētu ģenētiskās variācijas starp indivīdiem un dažādu slimību identificēšanu.
Molekulārās ģenētikas metodes ir amplifikācija (PCR un klonēšana), gēnu terapija, gēnu skrīnings, DNS un RNS atdalīšana un noteikšana utt. Izmantojot visas šīs metodes, tiek veikti pētījumi par gēniem, lai izprastu strukturālās un funkcionālās variācijas. gēni hromosomās molekulārā līmenī. Cilvēka genoma projekts ir ievērojams molekulārās ģenētikas rezultāts.
2. attēls. Molekulārā ģenētika
Kāda ir atšķirība starp citoģenētiku un molekulāro ģenētiku?
Citoģenētika pret molekulāro ģenētiku |
|
| Citoģenētika ir hromosomu izpēte, izmantojot mikroskopiskās metodes. | Molekulārā ģenētika ir gēnu izpēte DNS līmenī, izmantojot DNS tehnoloģiskās metodes. |
| Tehnikas | |
| Kariotipēšana, FISH, aCGH utt. ir šajā jomā izmantotās metodes. | DNS izolēšana, DNS amplifikācija, gēnu klonēšana, gēnu skrīni utt. ir šeit izmantotās metodes. |
Kopsavilkums - citoģenētika pret molekulāro ģenētiku
Citoģenētika un molekulārā ģenētika ir divas ģenētikas apakšnozares, kas pēta hromosomas un gēnus. Atšķirība starp citoģenētiku un molekulāro ģenētiku slēpjas to fokusā; citoģenētika ir hromosomu skaitlisko un strukturālo variāciju izpēte šūnā, savukārt molekulārā ģenētika ir gēnu izpēte hromosomās DNS līmenī. Abas jomas ir svarīgas, lai izprastu ģenētiskās slimības, diagnostiku, terapiju un evolūciju.
