Definition:
Genom - Die Gesamtheit der genetischen Information einer Zelle. Bei Eukaryoten zählen neben dem Kerngenom auch die DNA-tragenden Plastiden (Mitochondrium, Chloroplast) zum Genom.

Kurzinformation:
Eukaryotische Genome sind wesentlich größer als die Genome der Prokaryoten, und sie enthalten deutlich mehr proteincodierende Gene. Dieser Unterschied ist nicht verwunderlich, da einzellige Eukaryoten zahlreiche Zellorganellen besitzen und vielzellige Organismen zudem zahlreiche Zelltypen mit spezialisierten Funktionen. Der einfache Prokaryot Mycoplasma besitzt mehrere Hundert proteincodierende Gene in einem Genom von 0,58Mio. bp. Eine Reispflanze enthält hingegen 40.838 Gene.

Eukaryotische Genome enthalten mehr regulatorische Sequenzen - und codieren viel mehr regulatorische Proteine - als prokaryotische Genome. Die größere Komplexität von Eukaryoten erfordert deutlich mehr Regulation. Das zeigt sich an den zahlreichen Kontrollpunkten, die mit der Expression eukaryotischer Gene verknüpft sind.

Ein großer Teil der eukaryotischen DNA ist nichtcodierend. In vielen eukaryotischen Genomen sind verschiedene Arten von DNA-Sequenzen verteilt, die nicht in mRNA transkribiert werden. Besonders hervorzuheben sind hier die Introns und Genkontrollsequenzen. […] Darüber hinaus enthalten eukaryotische Genome verschiedene Arten von Sequenzwiederholungen. Prokaryoten enthalten hingegen nur selten lange nichtcodierende und sich wiederholende Sequenzen.

Eukaryoten besitzen eine größere Anzahl von Chromosomen, während Prokaryoten normalerweise ein einziges ringförmig geschlossenes Chromosom enthalten. Eukaryotische Chromosomen enthalten multiple Replikationsursprünge, zudem eine Centromerregion, welche die replizierten Chromosomen vor der Mitose zusammenhält, sowie an jedem Ende des Chromosoms eine Telomersequenz, welche die Integrität des Chromosoms aufrechterhält.

Tab. 2.1 Genomgröße verschiedener Organismen (die Anzahl Basenpaare des haploiden Chromosomensatzes). Die Anzahl von Genen ist gerundet. Diese Zahlen sind in den meisten Fällen geschätzt und daher auf keinen Fall exakt.