Genom

Genom bezeichnet die Gesamtheit der Erbanlagen eines Lebewesens.

Bestandteile und Genomgröße

Das Genom kann in kodierende und nicht-kodierende Sequenzen eingeteilt werden. Gene stellen dabei die DNA-Abschnitte dar, die die Erbinformation für ein bestimmtes Protein enthalten. 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 duch 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 weitere Genombestandteile in anderen Zellteilen. So finden sich bei Bakterien und Archaebakterien Plasmide, bei Eukaryonten (Pflanzen, Tiere, Pilze) gibt es selbstständig vererbte Genome in den Mitochondrien und Plastiden, die aber zum Gesamtgenom der Zellen gehören.

Typische Genomgrößen

Lebewesen	Genomgröße (in Basenpaaren)
λ-Phage	5×10⁴
Darmbakterium E. coli	4×10⁶
Bäckerhefe	2×10⁷
Fadenwurm C. elegans	8×10⁷
Taufliege Drosophila melanogaster	2×10⁸
Mensch	3×10⁹
Molch	4×10¹⁰

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 DNA-Sequenzierung wurde annähernd vollständig Genome von verschiedenen Organismen, die entweder für die medizinisch-pharmazeutische anwendungsorientierte oder auch für die Grundlagenforschung relevant sind, ermittelt 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 - Proteinbiosynthese - DNA-Sequenzanalyse