Verschil tussen lineair en circulair DNA

Belangrijkste verschil - Lineair versus Circulair DNA
 

Deoxyribose-nucleïnezuur (DNA) is de hoofdvorm van de manier waarop de meeste organismen hun genetische informatie opslaan. Vandaar dat de structuur en functies van DNA zeer gunstig zijn. DNA kan voornamelijk in twee vormen worden gevonden; de lineaire vorm en de cirkelvorm. Lineair DNA is de vorm van DNA dat aanwezig is in de eukaryotische kern en bestaat uit twee vrije uiteinden. Circulair DNA wordt voornamelijk aangetroffen in prokaryoten, terwijl de mitochondria, chloroplast en plasmiden ook cirkelvormig DNA bevatten. Circulair DNA wordt gevonden in het cytoplasma van de prokaryotische cel, in mitochondriën of in de chloroplast. De belangrijk verschil tussen het lineaire en het cirkelvormige DNA is de structurele conformatie van het molecuul. Lineair DNA bereikt een open configuratie met twee vrije uiteinden, terwijl cirkelvormig DNA een gesloten conformatie bereikt zonder vrije uiteinden.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is lineair DNA
3. Wat is Circulair DNA
4. Overeenkomsten tussen lineair en circulair DNA
5. Vergelijking zij aan zij - Lineair versus cirkelvormig DNA in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is lineair DNA?

Lineair DNA is aanwezig in de eukaryote genomen in de celkern. Het lineaire DNA bestaat uit twee vrije uiteinden en daarom is het een open structuur. Lineair DNA kan worden geïsoleerd en gescheiden op agarosegelmedia, hoewel vanwege de omvang van het DNA een uitstrijkje op de gel zou worden waargenomen. Om gewenste fragmenten van lineair DNA te isoleren en te scheiden, kan het DNA worden geknipt met behulp van restrictie-endonucleasen en vervolgens worden waargenomen op een gelloop..

Figuur 01: Lineair DNA

Het replicatieproces van lineair DNA is een veel complex proces omdat het veel mechanismen met zich meebrengt. De replicatie vindt plaats op een bidirectionele manier, waarbij twee replicatievorken worden gevormd. Lineair DNA kan veel verschillende replicatieplaatsen bevatten, omdat het lineaire DNA veel lang en complex is. De replicatieprocedure gaat door totdat de beëindiging plaatsvindt na het oplossen van het eindpuntbindingsprobleem, aangezien lineair DNA is samengesteld uit telomere sequenties.

Wat is Circulair DNA?

Circulair DNA is één conformationele opstelling van DNA waar het een gesloten structuur bereikt. Circulair DNA heeft geen duidelijke doelen. Circulair DNA is te vinden in bijna alle prokaryoten, op enkele uitzonderingen na, in de mitochondriën en de chloroplast van de eukaryoten en in plasmiden. Circulair DNA bevindt zich in het celcytoplasma van de prokaryoten. Circulair DNA kan in verschillende vormen voorkomen, waaronder supergewonden vormen en gekerfde cirkelvormige DNA-vormen. Wanneer circulair DNA wordt geïsoleerd en gescheiden door agarosegelelektroforese, kunnen verschillende vormen van circulair DNA verschillende migratie-eigenschappen op de gel vertonen..

Plasmide-DNA dat ook wordt genoemd als extrachromosomaal circulair DNA dat in sommige micro-organismen aanwezig is, heeft aangetoond een groot voordeel te hebben op het gebied van moleculaire biologie en genetische manipulatie. Plasmiden worden commercieel gesynthetiseerd en worden gebruikt als vectoren bij moleculaire klonering. Enkele voorbeelden van plasmidevectoren zijn pBR322, pUC18.

Figuur 02: Circulair DNA

De replicatie van circulair DNA is sterk gevarieerd in vergelijking met het lineaire DNA. Tijdens het replicatieproces is slechts één replicatieoorsprong aanwezig en vanwege zijn circulaire aard kan replicatie op unidirectionele wijze plaatsvinden met de vorming van een enkele replicatievork..

Wat zijn de overeenkomsten tussen lineair en circulair DNA?

• Zowel het lineaire als het circulaire DNA zijn samengesteld uit deoxyribose-nucleïnezuren die adenine, guanine, cytosine en thymine-nucleotiden bevatten.
• Zowel het lineaire als het cirkelvormige DNA hebben een dubbelstrengige helixstructuur.
• Zowel lineair als circulair DNA bepalen de genetische karakteristieken van organismen.
• Zowel lineair als circulair DNA kan worden gescheiden met behulp van agarose gelelektroforese methoden.
• Beide DNA-vormen kunnen worden geamplificeerd met behulp van moleculaire technieken zoals Polymerase Chain Reaction.
• Zowel lineair als circulair DNA worden vaak gebruikt in diagnostica op basis van DNA en in toepassingen in genetische manipulatie.

Wat is het verschil tussen lineair en circulair DNA?

Lineair en circulair DNA
Lineair DNA is de vorm van DNA dat aanwezig is in de eukaryotische kern en bestaat uit twee vrije uiteinden.	Circulair DNA is het DNA met een gesloten conformatie en gevonden in het cytoplasma van de prokaryotische cel, mitochondria of chloroplast.
Distributie
Lineair DNA wordt gevonden in de kern van eukaryoten.	Circulair DNA wordt gevonden in het cytoplasma.
kopiëren
Replicatie van lineair DNA heeft vele oorsprongen van replicatie en het is een complex proces.	Replicatie van circulair DNA heeft een enkele oorsprong van replicatie en het is een eenvoudig proces.

Samenvatting - Lineair versus Circulair DNA

Lineair en circulair DNA zijn de twee hoofdvormen waarop DNA wordt verdeeld in respectievelijk eukaryote en prokaryote cellen. Lineair DNA wordt gevonden in de kern van eukaryoten en is samengesteld uit twee vrije uiteinden en complexe sequenties. Circulair DNA wordt gevonden in prokaryoten en ook in mitochondriaal en chloroplast-DNA dat een gesloten conformatie heeft. Beide vormen van DNA worden op grote schaal gebruikt in moleculair-biologische en genetische engineeringstudies. Dit is het verschil tussen lineair en cirkelvormig DNA.

Download de PDF van Linear vs Circular DNA

U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens citaatnotitie. Download de PDF-versie hier: Difference Between Linear and Circular DNA

Referentie:

1. "Eukaryote DNA-replicatie." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23 januari 2018. Beschikbaar Hier  
2. "Circulair bacterieel chromosoom." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16 januari 2018. Beschikbaar Hier  

Afbeelding met dank aan:

1.'Chromosome'door Dietzel65 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2.'Mitochondriaal DNA lg'Bij National Human Genome Research Institute - National Institutes of Health. National Human Genome Research Institute. "Sprekende woordenlijst van genetische termen." 17 november 2016, (Public Domain) via Commons Wikimedia