Różnica między mitochondrialnym DNA a jądrowym DNA
Share
DNA mitochondrialne vs DNA jądrowe
Kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) jest głównym materiałem dziedzicznym w prawie wszystkich organizmach z wyjątkiem niektórych wirusów. Jest uważany za biologiczną makrocząsteczkę, składającą się z dwóch długich nici polimerowych złożonych z małych powtarzających się monomerów zwanych nukleotydami. Te komplementarne nici są skręcone wzdłuż wspólnej osi, aby utworzyć unikalną strukturę DNA znaną jako struktura „podwójnej helisy”. Prawie wszystkie ludzkie komórki mają DNA, z wyjątkiem czerwonych krwinek i komórek nerwowych. W zależności od miejsca zamieszkania w komórce występują dwa rodzaje DNA; DNA jądrowe i mitochondrialne.
Co to jest DNA jądrowe?
Jądrowy DNA znajduje się w jądrze komórki i jest ważny do przechowywania informacji w celu utrzymania funkcji komórek i wzrostu. Na każdą komórkę przypadają dwie kopie jądrowego DNA pochodzącego od obojga rodziców. Dlatego jądrowe DNA jest dziedziczone zarówno po matce, jak i po ojcu. Te DNA są unikalne dla osobników z wyjątkiem identycznych bliźniaków.
Co to jest mitochondrialne DNA?
Mitochondria to organelle występujące we wszystkich komórkach eukariotycznych, które działają w przekształcaniu energii chemicznej w przydatne źródła energii w komórkach. W przeciwieństwie do większości innych organelli mitochondrium ma własny niepochodzący z jądra jądrowego dopełniacz DNA, znany jako mitochondrialny DNA lub mtDNA. Każdy mitochondrium ma od dwóch do dziesięciu kopii okrągłego DNA. Każdy mitochondrialny DNA jest specyficzny do wykonywania określonego zestawu funkcji związanych z mitochondriami, w tym syntezy cząsteczek wykorzystywanych do oddychania komórkowego, jednostek kodujących syntezę tRNA każdego aminokwasu oraz DNA zaangażowanego w syntezę rRNA który wykorzystuje do syntezy białek.
Wyjątkowość mitochondrialnego DNA polega na tym, że jest on matczynie dziedziczony jako połączony zestaw genów, przekazywany potomstwu w cytoplazmie komórki jajowej; dlatego nie dochodzi do rekombinacji między genomami matczynymi i ojcowskimi.
Jaka jest różnica między mitochondrialnym DNA (mtDNA) a nuklearnym DNA?
• Mitochondrialny DNA znajduje się w mitochondriach, podczas gdy jądrowy DNA znajduje się w jądrze komórki.
• Jedna komórka zawiera około 99,75% DNA jądrowego i 0,25% mitochondrialnego DNA.
• Częstotliwość mutacji mitochondrialnego DNA jest prawie dwudziestokrotnie wyższa niż w przypadku jądrowego DNA.
• Mitochondrialny DNA ma okrągły kształt, a jądrowy DNA ma kształt liniowy.
• DNA mitochondrialne jest mniejsze niż DNA jądrowe.
• Każdy mitochondrium zawiera tysiące kopii mitochondrialnego DNA, ale w jądrze komórki ludzkiej istnieje tylko kilka kopii jądrowego DNA.
• W przeciwieństwie do jądrowego DNA, całe mitochondrialne DNA pochodzi od matki i żadne od ojca (odziedziczone po matce). DNA nuklearne zawiera więcej informacji pochodzących od obojga rodziców (zarówno ojca, jak i matki).
• W przeciwieństwie do jądrowego DNA, mitochondrialnego DNA można używać wyłącznie do określenia linii matczynej u danej osoby lub grupy i nie można go użyć do określenia linii rodowej ojca.
• Mitochondrialny DNA może nie być ściśle skorelowany ze zdolnością danej osoby do innych populacji jako DNA jądrowe.
• Mitochondrialny DNA znajduje się w matrycy organelli. Dlatego, w przeciwieństwie do jądrowego DNA, nie jest zamknięty w błonie.
• Mitochondrialny DNA może zawierać ponad tysiąc kopii na komórkę, podczas gdy jądrowy DNA ma tylko dwie kopie na komórkę.
• Parowanie chromosomalne jądrowego DNA jest diploidalne, podczas gdy mitochondrialne DNA jest haploidalne.
• Rekombinacja pokoleniowa i naprawa replikacji jest obecna w DNA jądrowym. Natomiast procesy te nie występują w mitochondrialnym DNA.
• Sekwencję referencyjną jądrowego DNA opisano w „Human Genome Project” w 2001 r., Natomiast sekwencję mitochondrialnego DNA opisano w „Anderson and współpracownikach” w 1981 r..
• Biorąc pod uwagę rozmiar genomu, jądrowy DNA składa się z około 3,2 miliarda pz (pary zasad), a mitochondrialny DNA z około 16 569 pz.
