Différence clé - Génome vs Exome
Le projet du génome humain, qui a commencé en 1911, a été une révolution dans l'histoire de la génétique moderne qui a donné naissance à de nombreuses techniques analytiques en termes de diagnostic génétique et de thérapie génique. Le projet du génome humain était un programme de recherche collaborative basé aux États-Unis dont le but était la cartographie complète et la compréhension de tous les gènes des êtres humains. Sur la base de ce projet de recherche, les termes Génome, Intron et Exon ont été développés. Le génome est l'ensemble complet de gènes d'un organisme qui représente tous les gènes présents dans cet organisme particulier, tandis que l'exome est l'ensemble complet d'exons présents dans un organisme qui représente toutes les régions codantes des gènes présents dans une espèce particulière. C'est la principale différence entre le génome et l'exome.
Qu'est-ce que le génome ?
Génome fait référence à l'ensemble complet d'instructions génétiques qui sont stockées sous forme de gènes ou de séquences spécifiques d'acides désoxyribonucléiques (ADN) dans un organisme ou une espèce particulière. Chaque génome contient toutes les informations nécessaires à la croissance, au développement et aux autres activités fonctionnelles d'un organisme particulier. Le génome est constitué d'ADN qui se trouve dans le noyau des eucaryotes et dans le cytoplasme des procaryotes.
Les codes génétiques du génome humain sont constitués de 3,2 milliards de bases d'ADN composées de quatre types de nucléotides: l'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine. Différents ordres séquentiels de ces quatre bases définissent l'unicité d'un gène particulier. Le génome eucaryote comprend à la fois l'ADN nucléaire et l'ADN mitochondrial. Ainsi, cette combinaison unique diffère d'un organisme à l'autre, et le génome d'un individu est unique par nature et peut servir d'empreinte digitale à des fins de diagnostic.
Figure 01: Le projet du génome humain
Le premier génome séquencé et identifié est celui d'Escherichia coli; plus tard, les levures, les protozoaires et les génomes végétaux ont été analysés. Le séquençage du génome humain a pris quelques décennies pour son achèvement. Le génome humain contient environ 3 200 000 000 nucléotides, environ 30 000 à 40 000 gènes qui sont des gènes codants et non codants, et est emballé de manière compacte dans 23 paires de chromosomes qui portent l'ADN emballé qui agit comme déterminants génétiques. Cet emballage génique est le résultat des structures hélicoïdales de l'ADN étroitement tordues et de la formation de complexes associés aux protéines qui réduit la longueur occupée par l'ADN dans sa phase non compactée.
Qu'est-ce que l'Exome ?
Exome est un sous-ensemble du génome qui se compose uniquement des régions codantes des gènes d'un organisme particulier. Les régions codantes des gènes sont appelées exons et constituent un type de gènes qui sont transcrits en ARNm puis traduits en séquences d'acides aminés, donnant naissance à des protéines fonctionnelles et structurelles. Lors des modifications post-transcriptionnelles chez les eucaryotes, les introns qui sont des régions non codantes sont éliminés et les exons sont joints. Cela se fait par un processus connu sous le nom d'épissage d'ARN. Chez les procaryotes, il n'y a pas ou moins d'introns; par conséquent, l'épissage de l'ARN n'est pas nécessaire. Ainsi, afin de générer l'exome d'un organisme particulier, l'ARN mature doit être extrait, puis l'ADN complémentaire doit être synthétisé à l'aide de l'enzyme transcriptase inverse.
Figure 02: Exome
Les exons de tous nos gènes représentent environ 1,5 % du génome et ne contiennent qu'environ 3 mégabases puisque l'exome ne représente qu'un petit pourcentage de l'ensemble du génome. Il est moins cher et plus rapide de séquencer l'exome que le génome entier. L'analyse de l'exome fournit des informations importantes sur les propriétés fonctionnelles d'un organisme, et les mutations observées dans l'exome sont directement liées à une manifestation clinique.
Quelles sont les similitudes entre le génome et l'exome ?
- Le génome et l'exome sont composés d'un ensemble de gènes dans un organisme.
- Les deux contiennent quatre bases nucléotidiques principales; Adénine, Guanine, Cytosine et Thymine.
- Le génome et l'exome sont condensés en chromosomes et disposés de manière très compacte.
- Le séquençage du génome et de l'exome peut être effectué sous in vitro.
- Le génome et l'exome sont utiles pour analyser les mutations génétiques qui pourraient être à l'origine de maladies génétiques, d'autres maladies non transmissibles et de déséquilibres métaboliques.
Quelle est la différence entre le génome et l'exome ?
Génome vs Exome |
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| L'ensemble complet d'instructions génétiques qui sont stockées sous forme de gènes ou de séquences d'ADN dans un organisme ou une espèce particulière est connu sous le nom de génome. | Un sous-ensemble du génome qui se compose uniquement des gènes codants d'un organisme particulier est connu sous le nom d'exome. |
| Taille | |
| Le génome est grand, environ 3 200 000 000 nucléotides. | L'exome est petit, environ 3 000 000 nucléotides (1% du génome). |
| Composition | |
| Le génome est composé du contenu total de l'ADN, y compris les régions codantes et non codantes. | Exome ne contient que des régions codantes de l'ADN total appelées exons. |
| Séquençage | |
| Des méthodes simples telles que le séquençage Sanger peuvent être utilisées pour séquencer le génome. | Des méthodes complexes qui incluent la transcription inverse de l'ARNm mature sont nécessaires pour séquencer l'exome. |
Résumé – Génome vs Exome
Le génome est l'ensemble complet de l'ADN présent dans un organisme. L'exome est une partie du génome qui ne comprend que les exons de l'ensemble des gènes. C'est la différence fondamentale entre le génome et l'exome. L'analyse du génome et de l'exome est un domaine scientifique à venir et est très utilisée dans les technologies de l'ADN recombinant pour analyser les gènes présents dans un organisme et développer des méthodes pour manipuler les gènes afin de les utiliser de manière bénéfique.
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