Genom

Genom bezeichnet die Gesamtheit der Erbanlagen eines Lebewesens.

Bestandteile und Genomgröße

Die für die Vererbung von Eigenschaften erforderlichen und auf der Ebene der Zellen und der der Individuen weitergegebenen Informationen sind in den Desoxyribonukleinsäuren (DNA, von englisch "desoxyribonucleic acids") enthalten, und zwar in Form von Sequenzen der DNA-Basen Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Die DNA-Moleküle können in Abschnitte mit kodierenden und nicht-kodierenden Sequenzen eingeteilt werden. Die kodierenden Abschnitte Gene enthalten die Erbinformationen für bestimmte Proteine. Daneben gibt es DNA-Abschnitte, die der Genregulation dienen. Pseudogene sind durch Mutationen funktionslos gewordene und vom Organismus nicht mehr abgelesene Gene.

Bei Eukaryonten findet durch das alternative Splicing eine Datenkompression statt, so dass die Genomgröße (in Basenpaaren gemessen) kleiner sein kann als die Anzahl der durch das Genom codierten Merkmale.

Bei allen Organismen, die komplexer als Viren sind, gibt es außerhalb der chromosomalen DNA (bei Eukaryonten "Karyom" genannter Teil des Genoms) weitere Genombestandteile in anderen Zellteilen. So finden sich bei Bakterien und Archaebakterien Plasmide, bei Eukaryonten (Pflanzen, Tiere, Pilze) gibt es selbstständig vererbte Gene in den Mitochondrien ("Mitochondriom") und Plastiden ("Plastidom"), die aber zum Gesamtgenom der Zellen gehören.

Typische Genomgrößen

Anmerkung : Die DNA einer einzelnen menschlichen Zelle ist ca. 1,80 m lang.

Auffallend ist, dass die Genomgröße anscheinend nicht mit der Komplexität oder Organisationsstufe des Organimus korreliert ist: Ein Molch ist nicht zehnmal komplexer aufgebaut als ein Mensch. Dieser scheinbar paradoxe Nicht-Zusammenhang wird "C-Wert Paradoxon" genannt.

Er löst sich auf, wenn man in Betracht zieht, dass nur ein Bruchteil der DNA von Eukaryonten kodierend ist, außer den Genen auch Transposons im Genom mitgeführt werden, die vielfältige Duplikationen hervorrufen und einzelne Gene verschiedene Spleißvarianten besitzen können.

Sequenzierte Genome im Internet

Mittels der DNA-Sequenzierung wurden annähernd vollständige Genome von verschiedenen Organismen, die entweder für die medizinisch-pharmazeutische oder anwendungsorientierte Forschung oder auch für die Grundlagenforschung relevant sind, entschlüsselt und über das Internet vom NCBI bereitgestellt.

Archaea - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/static/a.html

Bacteria - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/static/eub.html

Escherichia coli (Colibakterien) - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=562

Eukaryota - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/static/euk.html

Homo sapiens (Mensch) - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=9606

Felis catus (Hauskatze) - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=9685

Mus musculus (Hausmaus) - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=10090

Drosophila melanogaster (Fruchtfliege) - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=7227

Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=3702

Oryza sativa (Reis) - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=4530

Siehe auch

Genetik - Molekularbiologie - Molekularbiologische Datenbanken - Proteinbiosynthese - DNA-Sequenzanalyse