Διαφορά μεταξύ μιτοχονδριακού DNA και πυρηνικού DNA

Μιτοχονδριακού DNA έναντι πυρηνικού DNA

Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) είναι το κύριο υλικό κληρονομικότητας σε όλους σχεδόν τους οργανισμούς εκτός από κάποιους ιούς. Θεωρείται ως ένα βιολογικό μακρομόριο, αποτελούμενο από δύο μακριούς πολυμερείς κλώνους που αποτελούνται από μικρά επαναλαμβανόμενα μονομερή που ονομάζονται νουκλεοτίδια. Αυτοί οι συμπληρωματικοί κλώνοι στρέφονται κατά μήκος ενός κοινού άξονα, για να σχηματίσουν τη μοναδική δομή του DNA που είναι γνωστή ως δομή διπλής έλικας. Σχεδόν όλα τα ανθρώπινα κύτταρα έχουν DNA, εκτός από τα ερυθρά αιμοσφαίρια και τα νευρικά κύτταρα. Ανάλογα με τον τόπο κατοικίας, υπάρχουν δύο τύποι DNA που υπάρχουν σε ένα κύτταρο. πυρηνικό DNA και μιτοχονδριακό ϋΝΑ.

Τι είναι το πυρηνικό DNA;

Το πυρηνικό DNA βρίσκεται στον πυρήνα σε ένα κύτταρο και είναι σημαντικό να αποθηκεύονται πληροφορίες για τη διατήρηση των κυτταρικών λειτουργιών και της ανάπτυξης. Υπάρχουν δύο αντίγραφα πυρηνικού DNA ανά κύτταρο που προέρχονται και από τους δύο γονείς. Επομένως, το πυρηνικό DNA είναι κληρονομικό και πατρικό. Αυτά τα DNAs είναι μοναδικά σε άτομα εκτός από τα ίδια δίδυμα.

Τι είναι το μιτοχονδριακό DNA;

Το μιτοχόνδριο είναι ένα οργανίδιο που βρίσκεται σε όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα και λειτουργεί στη μετατροπή της χημικής ενέργειας σε χρήσιμες πηγές ενέργειας στα κύτταρα. Σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα οργανίδια, το μιτοχόνδριο έχει το δικό του μη πυρηνικό συμπλήρωμα του DNA, γνωστό ως μιτοχονδριακό ϋΝΑ ή mtDNA. Κάθε μιτοχόνδριο έχει μεταξύ δύο έως δέκα αντίγραφα ενός κυκλικού DNA. Κάθε μιτοχονδριακό ϋΝΑ είναι ειδικό για τη διεξαγωγή μιας συγκεκριμένης σειράς λειτουργιών που σχετίζονται με τα μιτοχόνδρια, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης μορίων που χρησιμοποιούνται για την κυτταρική αναπνοή, μονάδων που κωδικοποιούν τη σύνθεση του tRNA κάθε αμινοξέος και το ϋΝΑ που εμπλέκεται στη σύνθεση του rRNA που χρησιμοποιεί για τη σύνθεση πρωτεϊνών.

Η μοναδικότητα του μιτοχονδριακού ϋΝΑ είναι ότι κληρονομείται από τη μητέρα ως συνδεδεμένο σύνολο γονιδίων που μεταφέρεται στους απογόνους στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου αυγού. επομένως δεν υπάρχει ανασυνδυασμός μεταξύ μητρικών και πατρικών γονιδιωμάτων.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιτοχονδριακού DNA (mtDNA) και πυρηνικού DNA;

• Το μιτοχονδριακό DNA βρίσκεται μέσα στα μιτοχόνδρια ενώ το πυρηνικό DNA βρίσκεται μέσα στον πυρήνα ενός κυττάρου.

• Ένα κύτταρο περιέχει περίπου 99,75% πυρηνικό DNA και 0,25% μιτοχονδριακό DNA.

• Η ταχύτητα μετάλλαξης του μιτοχονδριακού DNA είναι σχεδόν είκοσι φορές πιο γρήγορη από αυτή του πυρηνικού DNA.

• Το μιτοχονδριακό DNA έχει κυκλικό σχήμα ενώ το πυρηνικό DNA έχει γραμμικό σχήμα.

• Το μιτοχονδριακό DNA είναι μικρότερο από το πυρηνικό DNA.

• Κάθε μιτοχόνδριο περιέχει χιλιάδες αντίγραφα μιτοχονδριακού DNA, αλλά μόνο μερικά αντίγραφα πυρηνικού DNA υπάρχουν σε πυρήνα ανθρώπινων κυττάρων.

• Σε αντίθεση με το πυρηνικό DNA, όλα τα μιτοχονδριακά ϋΝΑ προέρχονται από τη μητέρα και κανένας δεν προέρχεται από τον πατέρα (που κληρονόμησε η μητέρα). Το πυρηνικό DNA περιέχει περισσότερες πληροφορίες που προέρχονται και από τους δύο γονείς (τόσο πατρική όσο και μητρική).

• Σε αντίθεση με το πυρηνικό DNA, το μιτοχονδριακό ϋΝΑ μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για τον προσδιορισμό της μητρικής γραμμής σε ένα άτομο ή σε μια ομάδα και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της πατρικής προέλευσης.

• Το μιτοχονδριακό DNA μπορεί να μην συσχετίζεται στενά με τη φυσική κατάσταση ενός ατόμου από άλλους πληθυσμούς όπως το πυρηνικό DNA.

• Το μιτοχονδριακό DNA βρίσκεται μέσα στη μήτρα του οργανίου. Επομένως, σε αντίθεση με το πυρηνικό DNA, δεν περικλείεται μέσα σε μια μεμβράνη.

• Το μιτοχονδριακό DNA μπορεί να περιέχει περισσότερα από χίλια αντίγραφα ανά κύτταρο, ενώ το πυρηνικό DNA έχει μόνο δύο αντίγραφα ανά κύτταρο.

• Η χρωμοσωμική εξώθηση του πυρηνικού DNA είναι διπλοειδής, ενώ αυτή του μιτοχονδριακού DNA είναι απλοειδή.

• Επισκευή γενετικού ανασυνδυασμού και αντιγραφής υπάρχει στο πυρηνικό DNA. Αντίθετα, αυτές οι μέθοδοι απουσιάζουν στο μιτοχονδριακό ϋΝΑ.

• Η αλληλουχία αναφοράς του πυρηνικού DNA έχει περιγραφεί από το «Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος» το 2001, ενώ το μιτοχονδριακό DNA έχει περιγραφεί από τον Anderson και τους συναδέλφους το 1981.

• Κατά την εξέταση του μεγέθους του γονιδιώματος, το πυρηνικό DNA αποτελείται από περίπου 3,2 δισ. bp (ζεύγη βάσεων) και το μιτοχονδριακό DNA αποτελείται από περίπου 16,569 bp.