Starpība starp genomisko un plazmīdu DNS

galvenā atšķirība starp genomu un plazmīdu DNS ir tas genoma DNS ir būtiska organismu, tostarp baktēriju, izdzīvošanai, savukārt plazmīdu DNS nav būtiska baktēriju izdzīvošanai.

Katram dzīvam organismam ir ģenētiskais materiāls, kas kontrolē tā vispārējo darbību. Ģenētiskais materiāls galvenokārt pastāv kā hromosomu DNS. Eikariotos genoma DNS atrodas kodolā, savukārt prokariotos - genoma DNS atrodas citoplazmā. Dažiem organismiem, ieskaitot baktērijas, archaea un raugu, izņemot hromosomu DNS vai genoma DNS, ir ārpushromosomu DNS, kas pazīstama kā plazmīdu DNS. Plazmīdu DNS nav būtiska šo organismu ikdienas darbībai. Tomēr tie šiem organismiem sniedz dažas papildu priekšrocības, jo tie satur vairākus svarīgus gēnus. Ir arī svarīgi atzīmēt, ka šie gēni nav tik svarīgi kā gēni, kas atrodas genomiskajā DNS. Tātad, šajā rakstā mēģināts apspriest atšķirību starp genomisko un plazmīdu DNS.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir genoma DNS
3. Kas ir plazmīdu DNS
4. Genomiskās un plazmīdās DNS līdzības
5. Salīdzinājums blakus - genoma un plazmīda DNS tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir genoma DNS?

Genomiskā DNS attēlo organisma ģenētisko materiālu. Lielākajā daļā dzīvo organismu genoma DNS pastāv kā hromosomu DNS. Prokariotu citoplazmā ir genoma DNS, bet eukariotu kodolā ir genoma DNS. Hromosomu vai genoma DNS var būt vienpavediena vai divpavedienu, lineāra vai apļveida. Eikariotiem ir vairākas hromosomas, savukārt prokariotiem, īpaši baktērijām un arhaea, ir viena hromosoma. Genomiskā DNS satur vispārējo ģenētisko informāciju, kas ir vitāli nepieciešama organismu izdzīvošanai un labklājībai. Turklāt genoma DNS ir organisma iedzimtības materiāls. Pēcnācēji ģenētisko materiālu saņem no vecākiem. Tādējādi ģenētiskā informācija no paaudzes paaudzē nonāk hromosomu DNS replikācijas ceļā. Šūnu dalīšanas laikā tas dublējas. Turklāt hromosomu DNS satur kodēšanas, kā arī nekodēšanas sekvences, un šīs DNS ir stingri iesaiņotas ar histona proteīniem eikariotos.

01. attēls: genoma DNS

Genomiskā DNS kodē olbaltumvielas, kas ir atbildīgas par strukturālajām un funkcionālajām olbaltumvielām. Turklāt genoma DNS ir redzama tikai šūnu dalīšanās fāzē kā hromosomas; pretējā gadījumā tas parādās kā virkņu saišķis, ko sauc par hromatīnu.

Kad organisma sarežģītība ir augstāka, genomā var atrast vairāk DNS. Cilvēkā ir trīs miljardi bāzes pāri un 23 pāri hromosomu. No otras puses, mazām baktērijām, īpaši Escherichia coli, ir 4,3 miljoni bāzes pāri.

Kas ir plazmīdu DNS?

Plazmīdu DNS ir ekstrahromosomu DNS veids, kas atrodas baktērijās, archaea un raugā. Tas ir divpusējs, apaļš un slēgts cilpa. Prokariotu šūnās papildus to genoma DNS ir arī plazmīdas. Plazmīdu DNS elementos ir arī maz gēnu. Bet šie gēni nav nepieciešami baktēriju darbībai. Tomēr šie gēni nodrošina papildu izdzīvošanu šūnai. Vienai baktēriju šūnai ir vairākas plazmīdu kopijas.

02 attēls: plazmīdu DNS

Baktērijas rodas arī ekstremālos apstākļos, tāpēc tām nepieciešami aizsardzības mehānismi. Gēni, kas atrodas plazmidēs, ir atbildīgi par rezistenci pret antibiotikām un dažu substrātu, piemēram, β-galaktozidāzes, metabolismu.

Plazmīdas palīdz gēnu apmaiņā horizontāli starp baktērijām. Bet tas nav šūnu dalīšanas solis. Dažas plazmīdas var apmainīties starp divām dažādām sugām. Tas palīdz izplatīt svarīgu izdzīvošanas pazīmi, piemēram, pret antibiotikām izturīgu gēnu visā baktēriju populācijā.

Kādas ir līdzības starp genomu un plazmīdu DNS?

• Genomu un plazmīdu DNS ir divu veidu DNS, kas atrodas dzīvos organismos.
• Tie satur gēnus.
• Abu veidu DNS atrodas baktērijās un archaea.
• Arī abu elementi ir dezoksiribonukleotīdi.
• Turklāt abi ir divkārši.

Kāda ir atšķirība starp genomisko un plazmīdu DNS?

Genomiskā DNS un plazmīdu DNS ir divu veidu DNS dzīvos organismos. Genomiskā DNS ir dzīvo organismu hromosomu DNS, kas satur ģenētisko informāciju. No otras puses, plazmīdu DNS ir ekstrahromosomu DNS, kas atrodas baktērijās, archaea un dažos eikariotos. Tādējādi galvenā atšķirība starp genomisko un plazmīdu DNS ir tā, ka genoma DNS ir būtiska organismu izdzīvošanai, savukārt plazmīdu DNS nav būtiska organismu izdzīvošanai. Turklāt vēl viena atšķirība starp genomisko un plazmīdu DNS ir to lielums. Genoma DNS ir vairākas reizes lielāka nekā plazmīdā DNS.

Turklāt genoma DNS satur dzīvībai svarīgus gēnus, kas ražo visus strukturālos un funkcionālos proteīnus. Bet plazmīdu DNS satur gēnus, kas organismiem sniedz papildu priekšrocības. Tādējādi šī ir arī atšķirība starp genomisko un plazmīdu DNS.

Zemāk info-grafikā ir salīdzinoši sniegta sīkāka informācija par atšķirību starp genomisko un plazmīdu DNS.

Kopsavilkums - genoma vs plazmdas DNS

Baktērijas sastāv no divu veidu DNS kā hromosomu DNS un ekstrahromosomālas DNS, kas pazīstamas kā plazmīdu DNS. Abi veidi ir apļveida divpavedienu DNS. Apkopojot atšķirību starp genomisko un plazmīdu DNS, hromosomu DNS tiek uzskatīta par baktēriju genomisko DNS. Tajā ir visi gēni, kas nepieciešami to izdzīvošanai, un visa ģenētiskā informācija viņu labklājībai. Tā kā plazmīdu DNS satur gēnus, kas baktērijām dod papildu priekšrocības, piemēram, rezistenci pret antibiotikām, rezistenci pret herbicīdiem utt. Tādējādi genoma DNS ir svarīga organismu iedzimtībai, savukārt plazmīdu DNS ir svarīga papildu ieguvumu nodrošināšanai izdzīvošanai.

Atsauce:

1. “Plasmid / plasmids” Nature News, Nature Publishing Group, pieejams šeit.
2. “Genoma DNS”. Genoma DNS - pārskats ScienceDirect tēmas, pieejamas šeit.

Attēla pieklājība:

1. Tomasa Šplettstoesera (Chrisoma-DNA-gēns) autors: Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Savs darbs (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. Lietotājs “Plasmid (English)”: Spaully on wikipedia in English - Savs darbs (CC BY-SA 2.5), izmantojot Commons Wikimedia