Frage:
Teilen Affen und Menschen 99% der DNA oder 99% der Gene? Was ist der Unterschied?
frеdsbend
2013-07-09 02:35:55 UTC
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Ich habe auf Scifi.SE eine Antwort gegeben, die hier gelesen werden kann. Es geht darum, wie die Charaktere in der Geschichte Jurassic Park DNA für alle gezeigten Arten erhalten haben könnten.

In meiner Antwort sagte ich Folgendes:

Affen und Menschen, Teilen Sie beispielsweise über 99% ihrer Gene. Das heißt, der Unterschied zwischen unseren Arten beträgt weniger als 1% unserer Gene. Tatsächlich teilt alles Leben auf der Erde ungefähr 50% seiner Gene.

Aber in der ursprünglichen Veröffentlichung (bevor jemand es bearbeitet hat) habe ich das Wort DNA anstelle von Genen verwendet.

Er hat diesen Kommentar im Abschnitt hinterlassen, um die Bearbeitung zu erklären:

Entschuldigung, ich bin Biologe, ich kann nichts dagegen tun. Menschen und Affen teilen eine 99% ige Ähnlichkeit in den kodierenden Sequenzen ihrer DNA, die ~ 5%, die für Gene kodieren, nicht für die gesamte DNA. Ich habe dies für die Antwort auf Gene vereinfacht.

Ich habe ein grundlegendes Verständnis der High School für DNA und Gene, daher befürchte ich, dass ich den Unterschied zwischen der Verwendung von "DNA" oder der Verwendung von "DNA" nicht sehe "Gene" in meiner Aussage. Ich verstehe, dass Gene spezifische DNA-Sequenzen sind, die von der Zelle auf irgendeine Weise verwendet werden. Ich verstehe, dass DNA allgemeiner ist, einschließlich aller Stränge, ob sie verwendet werden oder nicht, ob sie für etwas zu kodieren scheinen oder nicht.

Ist es also falsch zu sagen, dass Affen und Menschen sich teilen 99% ihrer DNA oder ist es genauso richtig, "Gene" zu sagen?

Ich vertraue im Allgemeinen dem, was @terdon sagt, er ist eine ziemlich abgerundete Person. Davon abgesehen wäre ich etwas pedantischer und würde sagen, dass Affen und Menschen über 99% der codierenden Sequenzen (oder DNA) in unseren Genen teilen, genau in der Antwort, aber das bin nur ich. Es ist technisch falsch zu sagen, dass wir 99% unserer DNA teilen, aus Gründen, die ich unten erläutern werde ...
@MattDMo Ja, ich wollte keine "Codierungssequenz" verwenden, da ich dachte, dass dies für die andere Site etwas zu technisch ist. Ich bin gerade pedantisch genug, dass ich nicht zulassen konnte, dass "99% der DNA" unangefochten bleibt :).
Sechs antworten:
#1
+22
MattDMo
2013-07-09 02:58:42 UTC
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Also eine kurze Lektion in Molekularbiologie.

  • Proteine ​​ sind die Dinge, die einen guten Prozentsatz unserer Zellen ausmachen (die einen guten Prozentsatz von uns ausmachen) und sind die Dinge, die die Arbeit der Zellen erledigen - viele sind Katalysatoren und werden als "Enzyme" bezeichnet.

Proteine ​​werden von Genen kodiert - während die Aussage, dass ein Gen für ein Protein codiert, nicht ganz richtig ist (ein Gen kann verschiedene Variationen desselben Grundproteins codieren), Dies ist eine gute Möglichkeit, über Dinge in diesem Zusammenhang nachzudenken.

  • Gene bestehen aus DNA , einem Polymermolekül, das unsere Chromosomen bildet, dem Informationsteil Davon befinden sich vier "Buchstaben" (chemische Basen).

  • Nun kommen wir jedoch zum Schlüsselteil - obwohl alle Gene aus DNA bestehen, nicht alle DNA von Chromosomen bildet Gene . Tatsächlich bilden, wie @terdon in einem Kommentar erwähnte, nur etwa 5% (oder weniger) der 4 Milliarden Buchstaben in der gesamten DNA - das Genom - Gene - jene Sequenzen, die
    direkt codieren für Protein.

  • Die Funktion des restlichen Genoms ist nicht ganz klar. Einige sind regulatorisch, andere können strukturell sein und können „Junk-DNA“ sein. Es bleibt jedoch Millionen von Jahren bestehen, daher gehen wir davon aus, dass es einen Zweck haben muss. Diese nicht-kodierende DNA unterscheidet sich zwischen den Arten stärker als die Gene selbst, so dass sie möglicherweise irgendwie zu den Unterschieden zwischen Organismen beiträgt.


  • Von AndroidPenguin

    Hier sind die Links zu einem Artikel über die Funktion von "Junk" -DNA aus dem Jahr 2013.

      Zusammenfassung in NY Zeiten

    1. Zusammenfassung in der Natur

    2. ​​ ENCODE-Themen zur Natur .com
    3. ol>
    Der Einfachheit halber erhalten Sie die Auswahl.
    Wenn ich mich nicht irre, [trigun99] (http://biology.stackexchange.com/users/3981/trigun99) [hinzugefügt] (http://biology.stackexchange.com/revisions/9174/3) die Links; [androidpenguin] (http://biology.stackexchange.com/users/1757/androidpenguin) hat die Bearbeitung genehmigt und formatiert.
    @david Wenn Sie meine Antwort sorgfältig lesen, werden Sie sehen, dass ich "genetischen Code" meinte, als ich es sagte. Ich bezog mich nicht auf das Genom, sondern auf die einzelnen DNA-Basen. Vertrauen Sie mir, ich weiß, wovon ich spreche, sonst würde ich es nicht in eine Antwort setzen, im Gegensatz zu einigen anderen Leuten hier, die gerne aus Wikipedia kopieren und einfügen und es einen Tag nennen.
    Entschuldigung. Ich habe es nicht sorgfältig genug gelesen. Nachdem ich kürzlich in einem Beitrag einen Missbrauch festgestellt hatte, dachte ich, ich würde eine Decke aufräumen. Offensichtlich zu pauschal.
    @David kein Problem, lesen Sie es einfach sorgfältig durch, um sicherzustellen, dass Ihre Änderungen im Kontext sinnvoll sind :) Außerdem sollten die Rezensenten es verstanden haben, denn dafür sind Rezensionen gedacht ...
    Nebenbei bemerkt, das ENCODE-Zeug über Junk ist bestenfalls umstritten und war (vom Konsortium zugegeben) stärker purer Hype; Es war nicht in dem von Experten begutachteten Artikel enthalten, wird von Forschern über Junk-DNA als Unsinn angesehen und sollte nicht als gültige Referenz behandelt werden.
    Ich sehe, dass ich mich bereits mit dieser Frage beschäftigt habe, aber da sie in einem neueren Beitrag zitiert wurde und die akzeptierte Antwort ist, hatte ich wirklich das Gefühl, dass sie aufgeräumt werden muss.
    #2
    +17
    terdon
    2013-07-11 21:16:49 UTC
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    Da es meine Bearbeitung Ihrer Frage war, die all dies ausgelöst hat, kann ich auch abwägen. Ich werde eine vereinfachte Version von Genen und Gentranskription geben, es gibt verschiedene Details, die den Prozess ausmachen viel komplizierter als das, was ich beschreiben werde, aber sie sind für die Grundfrage hier nicht relevant.

    Zunächst einmal sind Gene, wie andere erwähnt haben, spezifische DNA-Sequenzen. Die Aufgabe eines Gens ist es, ein Protein zu "codieren" (erste große Vereinfachung). Allerdings kodiert nicht alle des Gens für Protein, sondern nur die Teile davon, die Exons genannt werden (Bild leicht geändert von hier):

    enter image description here

    Die Nachricht zum Mitnehmen aus dem obigen Bild lautet, dass die roten Bits (die Introns) entfernt werden und das endgültige Proteinprodukt nicht beeinflussen. Daher kodiert nur ein Teil des Gens für das Protein. Introns sind zwischen verschiedenen Arten tendenziell weit weniger konserviert als Exons.

    Das gesamte Gen kodiert nicht nur nicht für Protein, sondern der größte Teil des Genoms enthält auch keine Gene. Tatsächlich machen Gene beim Menschen ~ 5% der gesamten DNA aus und Exons ~ 2%.

    Ein weiterer Störfaktor sind die Sequenzen, die als repetitive Elemente bezeichnet werden. Dies sind verschiedene Arten von normalerweise kürzeren Sequenzen, die in vielen Kopien im Genom vorhanden sind. Im menschlichen Genom bestehen ~ 41% aus sich wiederholenden Elementen verschiedener Typen, und ~ 10% stellen Kopien eines einzelnen solchen Elements dar ( Alu), das sind doppelt so viele wie Gene. Solche sich wiederholenden Elemente werden normalerweise bei der Berechnung der Ähnlichkeitsraten des gesamten Genoms nicht berücksichtigt.

    Mensch und Schimpanse sind sich in Bezug auf ihr gesamtes Genom sehr sehr ähnlich. Die genauen Prozentsätze variieren jedoch (ich habe Schätzungen von ~ 85 bis ~ 90 gesehen), abhängig von der Art und Weise, wie die Sequenzen untersucht werden. Um auf der sicheren Seite zu sein, sollten Sie sagen, dass sie 99% Ähnlichkeit auf Genebene aufweisen und dabei belassen.

    Vielen Dank für die Details. Nachdem ich meinen ersten Biologiekurs auf College-Ebene abgeschlossen habe, verstehe ich das meiste davon, als ich sehr wenig verstand, als Sie das erste Mal antworteten. +1, aber ich habe Ihnen die Auswahl nicht gegeben, weil Matt's für die Einfachheit und Organisation der Gedanken besser war.
    #3
    +7
    rg255
    2013-07-09 02:50:47 UTC
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    Nur um Definitionen zu klären, besteht Ihr Genom aus DNA-Sequenzen. DNA besteht aus Paaren von vier Nukleinsäuren oder Nukleotiden (A, G, T, C). Diese DNA enthält viele Loci, die jeweils für ein Gen kodieren. Loci erhalten Gennamen wie SHH (Sonic Hedgehog), das Teil einer Disziplin ist, die als Gennomenklatur bezeichnet wird. Menschen haben zwei Versionen jedes Gens, eine von jedem Elternteil. Diese Gene wie SHH haben verschiedene Varianten, die als Allele bezeichnet werden. Hier haben Sie möglicherweise die Begriffe Homozygote und Heterozygote gehört, wenn eine Person zwei Kopien desselben Allels oder zwei verschiedene hat. Vielleicht erinnerst du dich daran, dass du in der High School über Sichelzellenanämie gesprochen hast.

    Ist es also falsch zu sagen, dass Affen und Menschen 99% ihrer DNA teilen oder ist es gleich Richtig, um "Gene" zu sagen?

    Nun, die Ähnlichkeit zwischen Menschen und Schimpansen in Bezug auf die bekannte DNA-Sequenz beträgt ungefähr 98,8%, es gibt eine ziemlich geringe Sequenzdivergenz, also haben Sie meiner Meinung nach Recht zu sagen, dass sie 99% ihrer DNA teilen. Dies bedeutet, dass in 100 Nukleotiden ungefähr ein Unterschied besteht, z. (zeigt 90 Basen, hergestellt unter Verwendung einer Zufallsstichprobe von vier Buchstaben in R):

    menschlicher DNA-Strang:

    atgactgtagcccatga t gtaaacgtaccaagcctcctcggctgtcccgaaatagatacgcctggtagacgtattaatagtgagtaa...cgt

    Schimpanse:

    / blockquote>

    Allerdings gibt es >3.000.000.000 Basenpaare im menschlichen Genom (die Sequenz von 4 Nukleotiden, aus denen die DNA besteht), was ~ 36.000.000 verschiedenen Basenpaaren entspricht (zwischen Menschen und Schimpansen), was wahrscheinlich einem großen Unterschied entspricht. Manchmal kann sogar ein einzelner Nukleotidpolymorphismus (SNP, ausgeprägter Snip), eine Änderung in nur einem Basenpaar, quantifizierbare Änderungen hervorrufen:

    Eine Mutation einer einzelnen Base im APOE-Gen (Apolipoprotein E) ist mit einem höheren Risiko für Alzheimer assoziiert.

    Hier ist eine kleine Lesung über den Menschen gegen Schimpansen. Vielleicht möchten Sie diesen ähnlichen Beitrag auch auf Biology SE sehen.

    Aber der Herausgeber Ihres ursprünglichen Beitrags hat Recht ... nur die eucharomatische Region wurde sequenziert. P. >

    "Menschen und Affen haben eine 99% ige Ähnlichkeit in den Codierungssequenzen ihrer DNA"

    Die euchromatische Region wird oft als die angesehen Protein kodiert einen Teil der DNA und macht 92% des Genoms aus (ich denke, dies sind vielleicht 92% der Gene, aber nur ein kleiner Teil der physischen DNA).

    Der Rest, das Heterochromatin, enthält nicht sequenzierte Informationen und könnte einen Teil der DNA-Variation zwischen den beiden Spezies enthalten. Einige Arbeiten haben gezeigt, dass das Heterochromatin, das zuvor als Junk-DNA bezeichnet wurde, tatsächlich einen gewissen Einfluss auf die Eigenschaften hat. Zum Beispiel gab es in Drosophila Studien, die Effekte des Y-Chromosoms auf Merkmale zeigen, obwohl das Y-Chromosom hauptsächlich heterochromatisch ist.


    Weiter: Ich denke, eine häufige Quelle der Verwirrung ist die Verwendung des Wortes Gen. Es wird häufig synonym verwendet, um entweder Allel oder Genetischen Ort zu bedeuten. Wenn jemand sagt, dass Menschen und Affen 99% ihrer Gene teilen, bedeutet dies, dass sie 99% ihrer genetischen Loci teilen. Wenn jemand sagt, dass eine Person 50% ihrer Gene mit einem Elternteil teilt, bedeutet dies, dass sie die Hälfte ihrer Allele mit diesem Elternteil teilt (dies ist nur ungefähr die Hälfte aufgrund von Rekombination und Mutation). Ein Individuum hat alle (abgesehen von genetischen Defekten wie Deletionen) die gleichen Orte wie sein Elternteil.

    #4
    +3
    AlexDeLarge
    2016-09-08 18:42:31 UTC
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    Die meisten Antworten hier konzentrieren sich sehr gut auf den Unterschied zwischen den Konzepten "DNA" und "Gene". Die Sequenzidentität zwischen Menschen und Schimpansen wird jedoch nicht so streng behandelt und bleibt unklar, was beantwortet wurde. Daher werde ich darauf näher eingehen, damit auch der erste Teil der Frage behandelt wird.

    Menschen und Schimpansen unterscheiden sich ungefähr alle 100 Nukleotide in ihrer gesamten DNA-Sequenz. Dies bedeutet nicht, dass 98,5% der Gene gemeinsam genutzt werden. Dies bedeutet, dass Menschen eine Sequenzidentität von 98,5% (genauer gesagt 98,8%, The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium, 2005) mit Schimpansen aufweisen, wobei Indels nicht berücksichtigt werden. Sie behandelten Indels und Nucleotidunterschiede getrennt und "berechneten [d] die g enomweite Nucleotiddivergenz zwischen Mensch und Schimpanse auf 1,23% ", einschließlich intergener Regionen und Introns - also offensichtlich auch nicht -gene Regionen . Die Sequenzidentität auf Genebene ist vermutlich viel größer.

    Das Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium gibt auch Auskunft darüber, wie diese Divergenz strukturiert ist. Der Hauptteil (etwa 85% der 30 - 35 Mio. verschiedenen Nukleotide) stammt aus festen Unterschieden : Ein fester Unterschied ist eine Position im haploiden Genom, in der jeder Mensch ist hat zum Beispiel ein G und jeder Schimpanse hat ein T. Dementsprechend unterscheidet sich die Stelle zwischen den beiden Arten für jedes Individuum der jeweiligen Art. Der kleinere Teil (etwa 15%) stammt von Stellen, die entweder beim Menschen variabel ( SNP) oder bei Schimpansen variabel sind oder bei beiden (es gibt sogar eine kleine Anzahl sehr alter Varianten, dh gemeinsame Allele zwischen Menschen und Schimpansen, siehe z. B. Azevedo et al., 2015). Beachten Sie, dass die Schätzungen umso besser werden, je mehr Individuen der jeweiligen Spezies sequenziert und verglichen werden.

    #5
    +1
    Tim
    2017-05-29 18:34:17 UTC
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    Ich habe gerade einen Artikel gelesen, der besagt, dass selbst die 99% -Statistik technisch nicht korrekt ist. Um diese Zahl zu erreichen, mussten sie 25% der menschlichen DNA ignorieren und ich denke 18% der Schimpansen-DNA. Ich gehe auch davon aus, dass der Status nur die codierte DNA enthielt. Denn wenn das, was sie früher als Junk-DNA bezeichneten, nicht dasselbe ist, dann sieht der 99% -Stat aus dem Jahr 2005 immer weniger genau und etwas irreführend aus. https://futurism.com/watch-do- wir-teilen-wirklich-99-unsere-DNA-Schimpansen /

    Es ist nicht nur kodierende DNA, sondern auch alle nicht kodierende DNA. Darüber hinaus wird in der Veröffentlichung, in der die 98,8% ige Sequenzidentität erwähnt wird, ausführlich erwähnt, dass dies nicht mit strukturellen Unterschieden (Indels usw.) zusammenhängt, da diese Unterschiede nicht so einfach quantifiziert werden können. Sie decken jedoch auch strukturelle Unterschiede im Artikel ab.
    #6
      0
    Sarah
    2017-11-22 22:06:59 UTC
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    Menschen und Schimpansen unterscheiden sich ungefähr alle 100 Nukleotide in ihrer gesamten DNA-Sequenz. Dies bedeutet nicht, dass 98,5% der Gene gemeinsam genutzt werden. Dies bedeutet, dass der Mensch ungefähr 98,5% hat (genauer gesagt ungefähr 98,8%, The Chimpanzee Sequence and Analysis Consortium, 2005) Sequenzidentität mit Schimpansen, ohne Berücksichtigung von Indels. Sie behandelten Indels und Nucleotidunterschiede getrennt und "berechnen [d] die genomweite Nucleotiddivergenz zwischen Mensch und Schimpanse zu 1,23%", einschließlich intergener Regionen und Introns - so offensichtlich auch nichtgenische Regionen. Die Sequenzidentität auf Genebene ist vermutlich viel größer.

    Ich habe das Gefühl, dass die Mathematik hier nicht funktioniert. Wie können 100 Nukleotide 1,23% der gesamten Sequenz entsprechen?


    Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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