Erinevus genoomse ja plasmiidse DNA vahel

võtme erinevus genoomse ja plasmiidse DNA vahel on see genoomne DNA on organismide, sealhulgas bakterite ellujäämiseks hädavajalik, samas kui plasmiidne DNA ei ole bakterite ellujäämiseks hädavajalik.

Igal elusorganismil on geneetiline materjal, mis kontrollib selle üldist toimimist. Geneetiline materjal eksisteerib peamiselt kromosomaalse DNA-na. Eukarüootides on tuuma sees genoomne DNA, prokarüootides aga genoomne DNA tsütoplasmas. Lisaks kromosomaalsele DNA-le või genoomsele DNA-le on mõnedel organismidel, sealhulgas bakteritel, arhaea ja pärmil, kromosoomiväline DNA, mida tuntakse plasmiidse DNA-na. Plasmiidne DNA ei ole nende organismide igapäevaseks funktsioneerimiseks hädavajalik. Kuid need annavad nendele organismidele mõned täiendavad eelised, kuna see sisaldab mitmeid olulisi geene. Samuti on oluline märkida, et need geenid pole nii olulised kui genoomises DNA-s esinevad geenid. Niisiis, selles artiklis püütakse arutada erinevust genoomse ja plasmiidse DNA vahel.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on genoomne DNA
3. Mis on plasmiidne DNA
4. Sarnasused genoomse ja plasmiidse DNA vahel
5. Kõrvuti võrdlus - genoomne ja plasmiidne DNA tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on genoomne DNA?

Genoomne DNA tähistab organismi geneetilist materjali. Enamikus elusorganismides eksisteerib genoomne DNA kromosomaalse DNA-na. Prokarüootidel on tsütoplasmas genoomne DNA, tuumas aga eukarüootidel on genoomne DNA. Kromosomaalne või genoomne DNA võib olla üheahelaline või kaheahelaline ning lineaarne või ringikujuline. Eukarüootidel on mitu kromosoomi, samas kui prokarüootidel, eriti bakteritel ja arhaas, on üks kromosoom. Genoomne DNA sisaldab üldist geneetilist teavet, mis on organismide ellujäämise ja heaolu jaoks ülitähtis. Pealegi on genoomne DNA organismi pärilikkusmaterjal. Järglased saavad geneetilise materjali oma vanematelt. Seega läheb geeniteave kromosomaalse DNA replikatsiooni kaudu põlvest põlve edasi. See dubleerib rakkude jagunemise ajal. Lisaks sisaldab kromosomaalne DNA nii kodeerivaid kui ka mittekodeerivaid järjestusi ja need DNA on tihedalt pakitud eukarüootides olevate histooni valkudega.

Joonis 01: genoomne DNA

Genoomne DNA kodeerib valke, mis vastutavad struktuursete ja funktsionaalsete valkude eest. Pealegi on genoomne DNA nähtav ainult raku jagunemise faasis kui kromosoomid; vastasel korral kuvatakse see stringide komplektina, mida nimetatakse kromatiiniks.

Kui organismi keerukus on suurem, võib genoomis leida rohkem DNA-d. Inimesel on kolm miljardit aluspaari ja 23 paari kromosoome. Teisest küljest on väikestes bakterites, eriti Escherichia colis, 4,3 miljonit aluspaari.

Mis on plasmiidne DNA?

Plasmiidne DNA on teatud tüüpi kromosomaalne DNA, mis esineb bakterites, arheas ja pärmis. See on kaheahelaline, ümmargune ja suletud silmus. Prokarüootsetel rakkudel on lisaks nende genoomsele DNA-le ka plasmiide. Plasmiidsetes DNA elementides on ka vähe geene. Kuid need geenid ei ole bakterite funktsioneerimiseks hädavajalikud. Need geenid pakuvad aga rakule täiendavat ellujäämist. Ühel bakterirakul on mitu plasmiidi koopiat.

Joonis 02: plasmiidne DNA

Bakterid esinevad ka äärmuslikes tingimustes, seetõttu vajavad nad kaitsemehhanisme. Plasmiidides olevad geenid vastutavad mõnede substraatide, näiteks β-galaktosidaasi, antibiootikumiresistentsuse ja metabolismi eest.

Plasmiidid aitavad geenide vahetamisel horisontaalselt bakterite vahel. Kuid see ei ole rakkude jagunemise samm. Mõnda plasmiidi saab vahetada kahe erineva liigi vahel. See aitab levitada olulist ellujäämisomadust, näiteks antibiootikumiresistentset geeni kogu bakteripopulatsioonis.

Millised on sarnasused genoomse ja plasmiidse DNA vahel?

• Genoomne ja plasmiidne DNA on elusorganismides esinevad kahte tüüpi DNAd.
• Need sisaldavad geene.
• Mõlemat tüüpi DNA on bakterites ja arheas.
• Samuti on mõlema ehitusplokid desoksüribonukleotiidid.
• Pealegi on mõlemad kaheahelalised.

Mis vahe on genoomsel ja plasmiidsel DNA-l??

Genoomne DNA ja plasmiidne DNA on elusorganismides kahte tüüpi DNA. Genoomne DNA on elusorganismide kromosomaalne DNA, mis sisaldab geneetilist teavet. Teisest küljest on plasmiidne DNA kromosoomiväline DNA, mis sisaldub bakterites, arheas ja mõnedes eukarüootides. Seega on genoomse ja plasmiidse DNA peamine erinevus selles, et genoomne DNA on organismide ellujäämiseks hädavajalik, samas kui plasmiidne DNA pole organismide ellujäämiseks hädavajalik. Veel üks erinevus genoomse ja plasmiidse DNA vahel on nende suurused. Genoomne DNA on mitu korda suurem kui plasmiidne DNA.

Lisaks sisaldab genoomne DNA elutähtsaid geene, mis toodavad kõiki struktuuri- ja funktsionaalseid valke. Kuid plasmiidne DNA sisaldab geene, mis pakuvad organismidele täiendavaid eeliseid. Seega on see erinevus ka genoomse ja plasmiidse DNA vahel.

Allpool on esitatud graafiline lisateave genoomse ja plasmiidse DNA erinevuse kohta.

Kokkuvõte - genoomne vs plasmiidne DNA

Bakterid sisaldavad kahte tüüpi DNA-d kui kromosomaalset DNA-d ja kromosoomivälist DNA-d, mida tuntakse plasmiidse DNA-na. Mõlemad tüübid on ümmargused kaheahelalised DNAd. Genoomse ja plasmiidse DNA erinevuse kokkuvõtmisel peetakse kromosomaalset DNA-d bakterite genoomseks DNA-ks. See sisaldab kõiki geene, mis on vajalikud nende ellujäämiseks, ja kogu geneetilist teavet nende heaolu tagamiseks. Plasmiidne DNA sisaldab geene, mis annavad bakteritele täiendavaid eeliseid, näiteks resistentsus antibiootikumide, herbitsiidide suhtes jne. Seega on genoomne DNA oluline organismide pärilikkuse jaoks, samas kui plasmiidne DNA on oluline ellujäämiseks lisahüvede pakkumisel.

Viide:

1. “Plasmiidid / plasmiidid” Loodusuudised, looduskirjastusrühm, saadaval siin.
2. “Genoomne DNA”. Genoomne DNA - ülevaade | ScienceDirexi teemad, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. „Kromosoomi-DNA-geen” - autor Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Omad tööd (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. Kasutaja “Plasmid (inglise keeles)”: Spaully inglise vikipeedias - Enda töö (CC BY-SA 2.5) Commonsi Wikimedia kaudu