Bộ gen

Trong lĩnh vực sinh học phân tử và di truyền học, thuật ngữ bộ gen dùng để chỉ tất cả các vật chất di truyền chứa trong một cá thể sinh vật. Những vật chất di truyền này gồm DNA ở nhiễm sắc thể, DNA ngoài nhiễm sắc thể (như DNA vòng ở ti thể, ở lục lạp nếu có), cả các RNA (nếu là RNA virut), có thể mang thông tin di truyền ở vùng mã hóa hoặc không mã hóa.Campbell và cộng sự: "Sinh học" - Nhà xuất bản Giáo dục, 2010  Thuật ngữ này dịch từ nguyên gốc tiếng Anh là genome, cũng đã được dịch là hệ gen.Phạm Thành Hổ: "Sinh học" - Nhà xuất bản Giáo dục, 1998 Môn khoa học chuyên nghiên cứu về bộ gen được gọi là hệ gen học (genomics). Nhiều kiến thức thuộc lĩnh vực này được đề cập ở tạp chí Genome Research.

 Từ nguyên 
nhỏ|Bộ gen chính ở người phân bố trên 46 nhiễm sắc thể, cũng gọi là bộ gen lưỡng bội. (Trong ảnh không biểu hiện bộ gen ti thể).
 Thuật ngữ genome được giáo sư người Đức là Hans Winkler, đề xuất vào năm 1920, mà từ điển Oxford gợi ý rằng cái tên này là sự pha trộn giữa các từ gen và nhiễm sắc thể.
nhỏ|Sơ đồ biểu hiện các phần của một bộ gen nhân sơ (vi khuẩn).
 Tuy nhiên, bộ gen của một sinh vật bao gồm tất cả các vật chất mang thông tin di truyền, dù ở nhiễm sắc thể hay ở ngoài nhiễm sắc thể. Nhưng ở các sinh vật có nhiễm sắc thể (sinh vật có cấu tạo tế bào), có tác giả gọi axit nucleic ở nhiễm sắc thể như là bộ gen chính, còn ở ngoài là bộ gen phụ. Chẳng hạn ở người, mỗi cá thể có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội là 2n = 46, thì tập hợp tất cả các DNA ở mọi nhiễm sắc thể tạo nên bộ gen chính, còn gọi là bộ gen lưỡng bội; còn lại các gen trong ti thể, ở ngoài nhân được coi là phụ, mặc dù có tầm quan trọng nhất định và đột biến có thể gây bệnh, như một bệnh gây động kinh di truyền theo dòng mẹ."Sinh học 12" - Nhà xuất bản Giáo dục, 2019

 Bộ gen virut 
Bộ gen virut có thể có DNA hoặc RNA tùy loại.
 Các bệnh như đậu mùa, herpes và thủy đậu là do các virut DNA gây ra: bộ gen của chúng là phân tử DNA.
 Các bệnh như AIDS và Covid-19 là do virut RNA gây ra: bộ gen của chúng là RNA. Khi chúng xâm nhiễm vào vật chủ (người, dơi), phân tử RNA sẽ được enzym phiên mã ngược tạo nên DNA bổ sung của chúng, rồi từ đó nhân đôi thành DNA hai mạch chèn vào nhiễm sắc thể của vật chủ. 

 Bộ gen nhân sơ 
Nhân sơ (Prokaryotes) có cấu tạo đơn bào, nhưng bộ gen của chúng được phân biệt thành hai phần: hầu hết các gen phân bố ở một phân tử DNA vòng lớn gọi là nhiễm sắc thể nhân sơ (viết tắt: DNA-NST), còn lại phân bố ở các plasmit có số lượng rất không ổn định.

 Đặc điểm một số bộ gen 
Dưới đây là bảng giới thiệu một số bộ gen đại diện.
Organism typeOrganismGenome size 
(base pairs)Approx. no. of genesNoteVirusPorcine circovirus type 11,7591.8 kBSmallest viruses replicating autonomously in eukaryotic cells.VirusBacteriophage MS23,5693.5 kBFirst sequenced RNA-genomeVirusSV405,2245.2 kBVirusPhage Φ-X1745,3865.4 kBFirst sequenced DNA-genomeVirusHIV9,7499.7 kBVirusPhage λ48,50248.5 kBOften used as a vector for the cloning of recombinant DNA.VirusMegavirus1,259,1971.3 MBUntil 2013 the largest known viral genome.VirusPandoravirus salinus2,470,0002.47 MBLargest known viral genome.Eukaryotic organelleHuman mitochondrion16,56916.6 kBBacteriumNasuia deltocephalinicola (strain NAS-ALF)112,091112 kB137Smallest known non-viral genome. Symbiont of leafhoppers.BacteriumCarsonella ruddii159,662160 kBAn endosymbiont of psyllid insectsBacteriumBuchnera aphidicola600,000600 kBAn endosymbiont of aphidsBacteriumWigglesworthia glossinidia700,000700KbA symbiont in the gut of the tsetse flyBacterium – cyanobacteriumProchlorococcus spp. (1.7 Mb)1,700,0001.7 MB1,884Smallest known cyanobacterium genome. One of the primary photosynthesizers on Earth.BacteriumHaemophilus influenzae1,830,0001.8 MBFirst genome of a living organism sequenced, July 1995BacteriumEscherichia coli4,600,0004.6 MB4,288Bacterium – cyanobacteriumNostoc punctiforme9,000,0009 MB7,4327432 open reading framesBacteriumSolibacter usitatus (strain Ellin 6076)9,970,00010 MBAmoeboidPolychaos dubium ("Amoeba" dubia)670,000,000,000670 GBLargest known genome. (Disputed)ScienceShot: Biggest Genome Ever , comments: "The measurement for Amoeba dubia and other protozoa which have been reported to have very large genomes were made in the 1960s using a rough biochemical approach which is now considered to be an unreliable method for accurate genome size determinations."PlantGenlisea tuberosa61,000,00061 MBSmallest recorded flowering plant genome, 2014.PlantArabidopsis thaliana135,000,000135 MB27,655First plant genome sequenced, December 2000.PlantPopulus trichocarpa480,000,000480 MB73,013First tree genome sequenced, September 2006PlantFritillaria assyriaca130,000,000,000130 GBPlantParis japonica (Japanese-native, pale-petal)150,000,000,000150 GBLargest plant genome knownPlant – mossPhyscomitrella patens480,000,000480 MBFirst genome of a bryophyte sequenced, January 2008.Fungus – yeastSaccharomyces cerevisiae12,100,00012.1 MB6,294First eukaryotic genome sequenced, 1996FungusAspergillus nidulans30,000,00030 MB9,541NematodePratylenchus coffeae20,000,00020 MB Smallest animal genome knownNematodeCaenorhabditis elegans100,300,000100 MB19,000First multicellular animal genome sequenced, December 1998InsectDrosophila melanogaster (fruit fly)175,000,000175 MB13,600Size variation based on strain (175-180Mb; standard y w strain is 175Mb)InsectApis mellifera (honey bee)236,000,000236 MB10,157InsectBombyx mori (silk moth)432,000,000432 MB14,62314,623 predicted genesInsectSolenopsis invicta (fire ant)480,000,000480 MB16,569MammalMus musculus2,700,000,0002.7 GB20,210MammalPan paniscus3,286,640,0003.3 GB20,000Bonobo -  estimated genome size 3.29 billion bpMammalHomo sapiens3,000,000,0003 GB20,000Homo sapiens genome size estimated at 3.2 Gbp in 2001 Table 8. Initial sequencing and analysis of the human genomeBirdGallus gallus1,043,000,0001.0 GB20,000FishTetraodon nigroviridis (type of puffer fish)385,000,000390 MBSmallest vertebrate genome known estimated to be 340 Mb – 385 Mb.FishProtopterus aethiopicus (marbled lungfish)130,000,000,000130 GBLargest vertebrate genome known

 Xem thêm 

 Bacterial genome size
 Cryoconservation of animal genetic resources
 Genome Browser
 Genome Compiler
 Genome topology
 Genome-wide association study
 List of sequenced animal genomes
 List of sequenced archaeal genomes
 List of sequenced bacterial genomes
 List of sequenced eukaryotic genomes
 List of sequenced fungi genomes
 List of sequenced plant genomes
 List of sequenced plastomes
 List of sequenced protist genomes
 Metagenomics
 Microbiome
 Molecular epidemiology
 Molecular pathological epidemiology
 Molecular pathology
 Nucleic acid sequence
 Pan-genome
 Precision medicine
 Regulator gene  
 Sequenceome
 Whole genome sequencing

 Tham khảo 








 Hình ảnh 

Nguồn trích dẫn

 Liên kết ngoài 

 UCSC Genome Browser – view the genome and annotations for more than 80 organisms.
 genomecenter.howard.edu
 Build a DNA Molecule
 Some comparative genome sizes
 DNA Interactive: The History of DNA Science
 DNA From The Beginning
 All About The Human Genome Project—from Genome.gov
 Animal genome size database
 Plant genome size database
 GOLD:Genomes OnLine Database
 The Genome News Network
 NCBI Entrez Genome Project database
 NCBI Genome Primer
 GeneCards—an integrated database of human genes
 BBC News – Final genome 'chapter' published
 IMG (The Integrated Microbial Genomes system)—for genome analysis by the DOE-JGI
 GeKnome Technologies Next-Gen Sequencing Data Analysis—next-generation sequencing data analysis for Illumina and 454 Service from GeKnome Technologies.

Thể loại:Di truyền học
Thể loại:Di truyền phân tử
Thể loại:Lập bản đồ di truyền
Thể loại:DNA
Thể loại:RNA
Thể loại:Hệ gen học