"Mismo" ADN vs genes

A menudo se cita que los humanos comparten el 99% (o el 98%) de su ADN con los chimpancés.

Por otro lado se afirma que los hermanos comparten solo la mitad de sus genes.

¿Cuál (si existe) es la diferencia entre el ADN y los genes; o, ¿cómo pueden conciliarse las dos afirmaciones anteriores? (Supongo, por supuesto, que los chimpancés y los humanos son más diferentes entre sí que dos hermanos entre sí).

(Estoy haciendo esta pregunta como un laico, que tenía un poco de biología en la escuela pero no mucho más).

Anexo de junio de 2015: Aquí hay un buen video de YouTube recién publicado por MinuteEarth; No sé qué tan preciso es este video, pero como profano lo encontré revelador.

Tenga en cuenta que los hermanos que comparten la mitad de sus genes solo reflejan la aproximación de que obtienen uno de cada par de su padre y uno de su madre. Si el padre y la madre tienen los mismos genes en ese lugar, los hermanos coincidirán al 100 %.
El ADN humano y el ADN de chimpancé son muy similares (dependiendo de cómo se mida, 98% o más). Los hermanos son aún más similares y se garantiza que comparten al menos el 50% de su ADN. La gente dice que los hermanos 'comparten' el 50% de sus genes porque esa es la fracción que siempre es idéntica, aunque en la práctica mucho más que eso es idéntico. Las dos declaraciones son contradictorias porque usan dos significados diferentes de 'compartir': 'Sucede que es lo mismo' y 'La maquinaria genética obliga a que sea idéntico'.
No es un duplicado de la pregunta marcada; esa pregunta solo considera los genes frente al ADN; esta pregunta indaga sobre el conflicto entre el 50 % de los genes compartidos con los hermanos y el 99 % del ADN con los chimpancés.

Respuestas (4)

El genoma humano está compuesto por aproximadamente 3 mil millones de bases de ADN denominadas "nucleótidos", típicamente representadas como A, T, C, G.
Los genes son secuencias de nucleótidos que codifican una proteína; pero solo comprenden alrededor del 2% del genoma completo. ( http://en.wikipedia.org/wiki/Human_genome ). La mayoría de los componentes de las células están hechos de proteínas. El resto del genoma está formado por secuencias de nucleótidos que:

  • tienen funciones reguladoras para controlar cuándo y en qué grado se expresan los genes para crear las proteínas que codifican
  • no tiene ninguna función conocida
  • son probablemente remanentes de ciertas infecciones virales que contrajimos nosotros o nuestros antepasados

El ADN que forma parte de nuestro genoma no está necesariamente allí porque lo necesitemos o porque confiera algún tipo de ventaja reproductiva. Gran parte de nuestro ADN está en nuestro genoma solo porque nuestros ancestros lo tenían y resultaron tener éxito reproductivo.

Básicamente, los humanos y los chimpancés pueden compartir el 99% de su ADN y tener genes bastante diferentes porque los genes constituyen solo una parte muy pequeña de nuestro genoma.

Dicho esto, tener secuencias de nucleótidos similares en nuestros genes no garantiza que seremos similares porque aún debemos considerar cosas como:

  • ¿Qué tan similares son realmente los genes? Algunas diferencias en la secuencia de un gen significan más que otras
  • ¿Qué tan similares son las secuencias reguladoras que afectan al gen? No es lo mismo tener el mismo gen que otra especie que expresarlo igual
  • ¿Cuántas copias del gen están presentes? Hay más de una forma de tener esto en cuenta

Para obtener más información sobre la comparación de genes, consulte las otras respuestas que se ofrecen, que son más detalladas.

Aquí hay un recurso de aprendizaje sobre genética que es bastante accesible para los legos: http://learn.genetics.utah.edu/content/basics/

Además, los diferentes alelos suelen ser muy similares cuando se compara la secuencia de nucleótidos. La diferencia puede ser tan pequeña como un polimorfismo de un solo nucleótido.
La proporción del genoma que codifica no tiene absolutamente nada que ver con la respuesta a esta pregunta. Las mismas condiciones se mantendrían, por ejemplo, para la levadura que tiene un valor C mucho más alto.
La pregunta se refiere a la diferencia entre el ADN y los genes; Señalar que los genes constituyen solo una pequeña fracción del genoma es una distinción importante para los legos.
Lo siento, debería haber especificado: la parte en negrita de la respuesta es total y absolutamente incorrecta. De hecho, la similitud de secuencia entre los chimpancés y los humanos es mayor para los genes que para el ADN no codificante, como cabría esperar. El resto de la respuesta está bien.
Veo a que te refieres; tienes razón, eso está mal. La proporción de ADN codificante/no codificante no tiene nada que ver con la similitud entre individuos.

Cuando las personas dicen que los hermanos comparten la mitad de sus genes, están hablando de alelos, que son versiones diferentes del mismo gen y generalmente difieren ligeramente en la secuencia de nucleótidos. En esencia, todos los humanos comparten el 100% de sus genes (casi), pero el número de alelos compartidos varía.

Ejemplo:

genA, alelo1: atgccc
genA, alelo2: atgccg
genA, alelo3: atgcac

De hecho, compartimos alrededor del 99% de nuestro ADN y , en consecuencia , genes con chimpancés y bonobos. Hay alelos de estos genes que son exclusivos de los humanos, exclusivos de los chimpancés y exclusivos de los bonobos. Por supuesto, también hay muchos alelos que comparten las tres especies. Todavía hay más alelos compartidos entre chimpancés y bonobos, ya que su ancestro común más reciente vivió después del ancestro común más reciente de humanos, chimpancés y bonobos. Sin embargo, observando el ejemplo anterior, puede tener una situación en la que Joe Sixpack y Charlie Chimp tengan el alelo 1 del genA, mientras que Joel Sixpack tiene el alelo 2 del genA.

Además, la conclusión de la respuesta de Slavatron es una completa tontería.

Alguien hizo la misma pregunta aquí .

Curioso en cuanto a lo que piensas sobre la respuesta de @Slavatron no tiene sentido. Ambos parecen haberme dado respuestas correctas, abordando esta compleja pregunta desde diferentes ángulos.
El hecho de que los humanos y los chimpancés compartan alrededor del 99 % de su ADN significa que también comparten alrededor del 99 % de sus genes. Los humanos, por otro lado, comparten prácticamente el 100% de sus genes entre sí. Puede haber una pequeña diferencia debido a la "transferencia horizontal de genes" de los neandertales, los denisovanos y otros posibles humanos arcaicos a solo ciertas poblaciones, y supongo que también es posible que algunas poblaciones con cuello de botella hayan perdido algo, pero en la práctica, los humanos comparten todos sus genes entre sí. Son los alelos los que varían dentro de las familias, poblaciones y demás.
@5hekki Ah, ya veo. Sospecho que es la confusión sobre los genes/alelos lo que ha causado eso. Gracias por aclararme.

Esto no tiene nada que ver con la proporción del genoma que se codifica como se sugiere en otras respuestas.

La razón por la que las figuras son tan diferentes es porque están midiendo cosas diferentes. La figura de chimpancé-humano mide la similitud de secuencia , mientras que la figura de parentesco mide la similitud de genes por descendencia .

Esto da dos fuentes de diferencia en los dos números: en primer lugar, existe la distinción entre similitud de secuencia y similitud de genes. Supongamos que tiene un gen de 1000 pb, que contiene o no un polimorfismo de un solo nucleótido. Estas dos variantes son alelos diferentes, por lo que si está considerando la similitud de genes, diría que son 100% diferentes, pero si está comparando la similitud de secuencia, diría que solo hay una diferencia de 1 pb, por lo que son 99.9% similares. Así es como los chimpancés pueden ser tan similares a los humanos y tan diferentes: no se trata de cuántos pares de bases son diferentes, sino de dónde están esas diferencias. Un cambio de un solo par de bases en un gen de 1000 pb puede tener un efecto dramático.

En segundo lugar, la cifra de parentesco con sus padres/hermanos se refiere a la similitud por descendencia . De hecho, es probable que la similitud real de sus genes con sus padres sea sustancialmente superior al 50% porque es probable que sus padres tengan la misma versión de muchos genes, por lo que el padre del que hereda el gen no hace ninguna diferencia. Además, también serán homocigóticos para una cantidad de alelos, de modo que siempre heredará la misma versión de este gen de ese padre y, por lo tanto, estará más relacionado con sus hermanos de lo que sugeriría un cálculo crudo de parentesco. La cifra del 50% proviene de considerar sólo dos genes iguales si provienen de la misma fuente , es decir, similitud por descendencia.

Otra forma, quizás, mejor de pensar en esto sería: entre esos genes que existen en diferentes formas en tus padres, compartirás el 50% de ellos con tus padres y el 50% de ellos con cada uno de tus hermanos en promedio.

Como un pequeño aparte: la cifra de similitud entre el ADN humano y el de chimpancé que ha proporcionado se basa en un recocido crudo. Entonces, si se produce una pieza de ADN muy similar tanto en el ADN humano como en el del chimpancé, coincidirán, pero esto no considera cómo se organiza el ADN dentro del genoma, por lo que en realidad se pierde una cantidad considerable de la variación entre organismos.

He aquí una metáfora del lenguaje. En un solo idioma, las palabras se pueden decir o escribir a través de un espectro de acentos u ortografía pero tienen el mismo significado. Asimismo, en una sola especie, los genes (palabras) pueden existir en un espectro de diversidad (secuencia de ADN) pero mantener el mismo significado. Entonces, cuando 2 especies comparten "la mayor parte de su ADN", comparten la mayor parte del mismo significado genético (como 2 idiomas que comparten orígenes de palabras). Mientras que los hermanos que comparten "la mitad de su ADN" comparten identidad de secuencia media (mismo acento u ortografía).

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