Verschil tussen prokaryotisch en eukaryotisch DNA
Share
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 membraangebonden nucleus, terwijl prokaryoten geen membraan-gebonden kern hebben. Prokaryotisch DNA is dubbelstrengs en circulair. Maar eukaryoot DNA is dubbelstrengs en lineair. De hoeveelheid DNA in prokaryote cellen is veel minder dan de hoeveelheid DNA in eukaryote cellen. Zowel prokaryoot als eukaryoot DNA ondergaan replicatie door het enzym DNA-polymerase. De grootste verschil tussen prokaryotisch en eukaryotisch DNA is dat prokaryotisch DNA wordt gevonden in het cytoplasma terwijl eukaryoot DNA in de kern van de cel wordt gepakt.
Dit artikel onderzoekt,
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 extra informatie bevatten. Dat betekent dat het prokaryotische DNA geen omhullend kernmembraan bevat. Prokaryotisch DNA is verpakt in een enkelcirculair chromosoom. Het bevindt zich in de regio die nucleotide wordt genoemd in het cytoplasma. Nucleoid-geassocieerde eiwitten zijn betrokken bij de verpakking van het prokaryotische chromosoom in de nucleoïde. Ze helpen het prokaryotische DNA om een lusvormige structuur te vormen.
De grootte van het prokaryote DNA is ongeveer 160.000 tot 12.2 miljoen basenparen, afhankelijk van de soort. Prokaryotisch DNA bevat een klein aantal genen. Functioneel gerelateerde genen zijn georganiseerd in operons. Omdat prokaryotisch DNA rijk is aan genen, is de hoeveelheid niet-functioneel DNA kleiner. Prokaryote DNA-replicatie is relatief eenvoudig. Prokaryotisch chromosoom bevat een enkele oorsprong van replicatie waarbij de initiatie van DNA-replicatie optreedt. Daarom wordt tijdens de replicatie een enkele replicatiepopulatie en -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; dit bevat zeven verschillende enzymfamilies. Van de zeven DNA-polymerasegroepen delen beide prokaryoten en eukaryoten drie families van DNA-polymerasen: DNA-polymerase A, B en Y. DNA-polymerase C-familie wordt alleen omvat door prokaryoten. Pol III is een replicatief DNA-polymerase, dat behoort tot de DNA-polymerasegroep C.
Figuur 1: Bacterieel DNA
Wat is eukaryotisch DNA
Het DNA dat wordt bevat door eukaryoten wordt eukaryotisch DNA genoemd. Eukaryoot DNA wordt gevonden in de kern van eukaryote cellen. Sommige eukaryote DNA wordt ook gevonden in organellen zoals chloroplasten en mitochondriën. Eukaryoot DNA is omgeven door een kernmembraan. Eukaryoot DNA is georganiseerd in verschillende lineaire chromosomen. Histonen zijn de eiwitten die betrokken zijn bij de verpakking van eukaryotische chromosomen in de kern. Strakke coiling en dichte pakking zijn de kenmerken van de verpakking van eukaryotische chromosomen.
Eukaryoten bestaan uit een groot aantal baseparen in hun chromosomen. Het grootste deel van het eukaryotische DNA bestaat uit verschillende exemplaren 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 post-transcriptionele modificaties. De gendichtheid van eukaryotisch DNA is laag. Daarom is de hoeveelheid niet-functioneel DNA hoog in eukaryotisch DNA. Eukaryote DNA-replicatie vindt plaats door middel van meerdere replicatie-oorsprongen. De snelheid van de replicatie is laag in eukaryoten, 100 nucleotiden per seconde.
Meerdere eiwitsubeenheden zijn betrokken bij de DNA-replicatie van eukaryoten. DNA-polymerasegroepen, X zoals Pol Pol β, 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 evenals in circulaire plasmiden.
Eukaryoot DNA: Eukaryoot DNA wordt gevonden in de kern van de cel, in de chloroplast en mitochondriën.
Organelle DNA
Prokaryotisch DNA: Prokaryoot DNA wordt niet gevonden in organellen.
Eukaryoot DNA: Een deel van het eukaryote DNA bevindt zich ook binnen chloroplast en mitochondriën.
Grootte
Prokaryotisch DNA: De grootte van het DNA is minder dan 0,1 pg in prokaryoten.
Eukaryoot 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.
Eukaryoot DNA: AT-inhoud is meer dan 4xGC-inhoud.
Aantal kopieën
Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA bestaat uit één kopie van het genoom.
Eukaryoot DNA: Eukaryoot DNA bestaat uit meer dan één kopie van het genoom.
Aantal genen
Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA bevat een klein aantal genen.
Eukaryoot DNA: Eukaryoot DNA bevat een groot aantal genen.
Aantal chromosomen
Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA is georganiseerd in een enkel chromosoom.
Eukaryoot DNA: Eukaryoot DNA is georganiseerd in vele chromosomen.
histonen
Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA zit niet vol met histonen.
Eukaryoot DNA: Eukaryoot DNA gevonden in de kern vol met histonen.
Circulaire / lineaire
Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA is circulair. Daarom hebben ze geen doelen.
Eukaryoot DNA: Eukaryoot DNA is lineair en bevat twee uiteinden.
intronen
Prokaryotisch DNA: Introns zijn afwezig in prokaryotisch DNA.
Eukaryoot DNA: Eukaryoot DNA bestaat uit introns en onderbreekt de sequentie van het coderende gebied.
Niet-functioneel DNA
Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA bevat minder hoeveelheden niet-functioneel DNA.
Eukaryoot DNA: Eukaryoot DNA bevat grotere hoeveelheden niet-functioneel DNA.
transposons
Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch DNA mist transposons.
Eukaryoot DNA: Eukaryoot DNA bestaat uit transposons.
DNA-replicatie
Prokaryotisch DNA: Prokaryote DNA-replicatie vindt plaats in het cytoplasma.
Eukaryoot DNA: Eukaryote DNA-replicatie vindt plaats in de kern.
Oorsprong van replicatie
Prokaryotisch DNA: Prokaryotisch chromosoom bevat één enkele oorsprong van replicatie.
Eukaryoot DNA: Eukaryotisch chromosoom bevat veel replicatieoorsprong.
rendement
Prokaryotisch DNA: Prokaryote DNA-replicatie is snel, 2000 nucleotiden worden per seconde toegevoegd.
Eukaryoot DNA: Eukaryote DNA-replicatie is langzaam, 100 nucleotiden worden per seconde toegevoegd.
Conclusie
Prokaryote en eukaryote 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 eukaryotisch 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 enkelcirkelvormig chromosoom en eukaryoot DNA is georganiseerd in verschillende lineaire chromosomen. De hoeveelheid eukaryotisch DNA is hoger dan die van prokaryotisch DNA. Verschillende kopieën van het genoom zijn ook te vinden in het eukaryotische DNA. De replicatie van zowel prokaryoot als eukaryoot DNA gebeurt op dezelfde manier, maar prokaryote DNA-replicatie is relatief eenvoudig. Zowel prokaryoten als eukaryoten bevatten DNA-polymerasen, die in staat zijn om het DNA te repliceren en te repareren. Eukaryoten bevatten eveneens telomerase en terminale transferasen.
Referentie:
1. Bank, E., Leaf Group. "Lijst manieren waarop Prokaryoot en Eukaryotisch DNA Verschillen." Lijst Manieren waarin Prokaryotisch en Eukaryotisch DNA Verschillen | Onderwijs - Seattle PI. Seattle PI, 21 januari 2014. Web. 23 april 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Plasmid (Engels)" door Gebruiker: Spaully op Engelse wikipedia - Eigen werk (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Eukaryote DNA-en" door Eukaryote_DNA.svg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
