Belangrijkste verschil - Prokaryotisch versus eukaryotisch DNA

Prokaryotisch en eukaryoot DNA dragen genetische informatie voor de ontwikkeling, het functioneren en de reproductie van respectievelijk prokaryoten en eukaryoten. Eukaryoten bestaan ​​​​uit een membraangebonden kern, terwijl prokaryoten geen membraangebonden kern hebben. Prokaryotisch DNA is dubbelstrengs en circulair. Maar eukaryoot DNA is dubbelstrengs en lineair. De hoeveelheid DNA in prokaryotische cellen is veel minder dan de hoeveelheid DNA in eukaryote cellen. Zowel prokaryotisch als eukaryoot DNA ondergaan replicatie door het enzym DNA-polymerase. De grootste verschil tussen prokaryotisch en eukaryoot DNA is dat: prokaryotisch DNA wordt gevonden in het cytoplasma, terwijl eukaryoot DNA in de kern van de cel is gepakt.

Dit artikel bestudeert,

1. Wat is prokaryotisch DNA? - Definitie, structuur, functies 2. Wat is eukaryotisch DNA? - Definitie, structuur, functies 3. Wat is het verschil tussen prokaryotisch en eukaryotisch DNA?

Wat is prokaryotisch DNA?

Het DNA dat door prokaryoten wordt gedragen, wordt prokaryotisch DNA genoemd. Prokaryotisch DNA wordt gevonden in het cytoplasma van bacteriën. Sommige prokaryotische DNA wordt gevonden als de circulaire plasmiden, die aanvullende informatie bevatten. Dat betekent dat prokaryotisch DNA geen omsluitend kernmembraan bevat. Prokaryotisch DNA is verpakt in een enkel cirkelvormig chromosoom. Het bevindt zich in het gebied dat nucleoïde wordt genoemd in het cytoplasma. Nucleoïde-geassocieerde eiwitten zijn betrokken bij de verpakking van het prokaryotische chromosoom in de nucleoïde. Ze helpen prokaryotisch DNA om een ​​lusstructuur te vormen.

De grootte van het prokaryotische DNA is ongeveer 160.000 tot 12,2 miljoen basenparen, afhankelijk van de soort. Prokaryotisch DNA bevat een klein aantal genen. Functioneel verwante genen zijn georganiseerd in operons. Omdat prokaryotisch DNA rijk is aan genen, is de hoeveelheid niet-functioneel DNA minder. Prokaryotische DNA-replicatie is relatief eenvoudig. Prokaryotisch chromosoom bevat een enkele oorsprong van replicatie waar de initiatie van DNA-replicatie plaatsvindt. Daarom wordt tijdens de replicatie een enkel replicatievolk en een bel gevormd. De snelheid van de replicatie is relatief hoog in prokaryoten, 2000 nucleotiden per seconde.

DNA-polymerase is het enzym dat betrokken is bij de DNA-replicatie; deze bevat zeven verschillende enzymfamilies. Van de zeven DNA-polymerasefamilies delen zowel prokaryoten als eukaryoten drie families van DNA-polymerasen: DNA-polymerase A, B en Y. DNA-polymerase C-familie wordt alleen door prokaryoten opgenomen. Pol III is een replicatieve DNA-polymerase, die behoort tot de DNA-polymerasefamilie C.

Figuur 1: Bacterieel DNA

Wat is eukaryotisch DNA?

Het DNA dat eukaryoten bevat, wordt eukaryoot DNA genoemd. Eukaryoot DNA wordt gevonden in de kern van eukaryote cellen. Sommige eukaryote DNA wordt ook gevonden in organellen zoals chloroplasten en mitochondriën. Eukaryotisch DNA is omgeven door een kernmembraan. Eukaryotisch DNA is georganiseerd in verschillende lineaire chromosomen. Histonen zijn de eiwitten die betrokken zijn bij de verpakking van eukaryote chromosomen in de kern. Strakke wikkeling en dichte pakking zijn de kenmerken van de pakking van eukaryote chromosomen.

Eukaryoten bestaan ​​uit een groot aantal basenparen in hun chromosomen. Het grootste deel van het eukaryote DNA bestaat uit meerdere kopieën van het genoom. De grootte van het menselijk genoom is ongeveer 2,9 miljard basenparen, gerangschikt in 23 homologe chromosoomparen. Eukaryote genen worden gecodeerd voor een enkel eiwit. Meerdere eiwitten kunnen worden bereikt door alternatieve splicing van exons tijdens posttranscriptiemodificaties. De gendichtheid van eukaryoot DNA is laag. Daarom is de hoeveelheid niet-functioneel DNA hoog in eukaryoot DNA. Eukaryote DNA-replicatie vindt plaats via meerdere replicatieoorsprongen. De snelheid van de replicatie is laag in eukaryoten, 100 nucleotiden per seconde.

Meerdere eiwitsubeenheden zijn betrokken bij de DNA-replicatie van eukaryoten. DNA-polymerasefamilies, X zoals Pol Pol, Pol σ, Pol λ, Pol μ en terminale transferasen en RT-achtige telomerase worden speciaal ingesloten door eukaryoten.

Figuur 2: Eukaryotisch DNA

Verschil tussen prokaryotisch en eukaryotisch DNA

Plaats

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA wordt gevonden in het cytoplasma van prokaryotische cellen en in circulaire plasmiden.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch DNA wordt gevonden in de kern van de cel, in de chloroplast en mitochondriën.

Organel DNA

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA wordt niet gevonden in organellen.

Eukaryotisch DNA: Een deel van het eukaryote DNA wordt ook gevonden in chloroplast en mitochondriën.

Maat

Prokaryotisch DNA: De grootte van het DNA is minder dan 0,1 pg in prokaryoten.

Eukaryotisch DNA: De grootte van het DNA is hoog in eukaryoten, meestal meer dan 1 pg.

GC/AT-inhoud

Prokaryotisch DNA: GC-inhoud is meer dan de AT-inhoud.

Eukaryotisch DNA: AT-inhoud is meer dan 4xGC-inhoud.

Aantal kopieën

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA bestaat uit één kopie van het genoom.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch DNA bestaat uit meer dan één kopie van het genoom.

Aantal genen

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA bevat een klein aantal genen.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch DNA bevat een groot aantal genen.

Aantal chromosomen

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA is georganiseerd in een enkel chromosoom.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch DNA is georganiseerd in vele chromosomen.

histonen

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA zit niet vol met histonen.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch DNA gevonden in de kern vol met histonen.

Circulair/lineair

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA is circulair. Daarom hebben ze geen uiteinden.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch DNA is lineair en bevat twee uiteinden.

intronen

Prokaryotisch DNA: Introns ontbreken in prokaryotisch DNA.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch DNA bestaat uit introns, die de sequentie van het coderende gebied onderbreken.

Niet-functioneel DNA

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA bevat minder hoeveelheden niet-functioneel DNA.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch DNA bevat grotere hoeveelheden niet-functioneel DNA.

transposons

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA mist transposons.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch DNA bestaat uit transposons.

DNA-replicatie

Prokaryotisch DNA: Prokaryotische DNA-replicatie vindt plaats in het cytoplasma.

Eukaryotisch DNA: Eukaryote DNA-replicatie vindt plaats in de kern.

Oorsprong van replicatie

Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch chromosoom bevat een enkele oorsprong van replicatie.

Eukaryotisch DNA: Eukaryotisch chromosoom bevat veel replicatieoorsprongen.

efficiëntie

Prokaryotisch DNA: Prokaryotische DNA-replicatie is snel, er worden 2000 nucleotiden per seconde toegevoegd.

Eukaryotisch DNA: Eukaryote DNA-replicatie is traag, er worden 100 nucleotiden per seconde toegevoegd.

Conclusie

Prokaryotisch en eukaryoot DNA zijn de dragers van genetische informatie die nodig is voor de ontwikkeling, het functioneren en de reproductie van prokaryoten en eukaryoten. Het belangrijkste verschil tussen prokaryotisch en eukaryoot DNA is hun hoeveelheid, informatie-inhoud, verpakking en replicatie. Prokaryotisch DNA kan worden gevonden in het cytoplasma, terwijl eukaryoot DNA wordt gevonden in de kern, omsloten door het kernmembraan. Prokaryotisch DNA is georganiseerd in een enkel circulair chromosoom en eukaryoot DNA is georganiseerd in verschillende lineaire chromosomen. De hoeveelheid eukaryoot DNA is hoger dan prokaryotisch DNA. Ook in het eukaryote DNA worden meerdere kopieën van het genoom gevonden. De replicatie van zowel prokaryotisch als eukaryoot DNA vindt op dezelfde manier plaats, maar prokaryotische DNA-replicatie is relatief eenvoudig. Zowel prokaryoten als eukaryoten bevatten DNA-polymerasen, die in staat zijn het DNA te repliceren en te repareren. Eukaryoten bevatten ook telomerase en terminale transferasen.

Referentie:1. Bank, E., Leaf Group. "Maak een lijst van manieren waarop prokaryotisch en eukaryotisch DNA verschillen." Maak een lijst van manieren waarop prokaryotisch en eukaryotisch DNA verschillen | Onderwijs – Seattle PI. Seattle PI, 21 januari 2014. Web. 23 april 2017.

Afbeelding Hoffelijkheid:1. "Plasmid (Engels)" door gebruiker: Spaully op Engelse wikipedia - Eigen werk (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia2. "Eukaryote DNA-nl" door Eukaryote_DNA.svg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia