Kluczowa różnica – DNA liniowe i kołowe
Kwas nukleinowy dezoksyrybozy (DNA) jest główną formą przechowywania informacji genetycznych większości organizmów. Dlatego struktura i funkcje DNA są bardzo korzystne. DNA można znaleźć głównie w dwóch formach; forma liniowa i forma kołowa. Linear DNA to forma DNA obecna w jądrze eukariotycznym i składa się z dwóch wolnych końców. Kołowy DNA występuje głównie u prokariontów, podczas gdy mitochondria, chloroplast i plazmidy również zawierają kołowy DNA. Kołowy DNA znajduje się w cytoplazmie komórki prokariotycznej, w mitochondriach lub w chloroplastach. Kluczową różnicą między liniowym a kołowym DNA jest strukturalna konformacja cząsteczki. Linearny DNA osiąga otwartą konfigurację z dwoma wolnymi końcami, podczas gdy kolisty DNA osiąga zamkniętą konformację bez wolnych końców.
Co to jest liniowy DNA?
Liniowy DNA jest obecny w genomach eukariotycznych w jądrze komórkowym. Liniowy DNA składa się z dwóch wolnych końców, a zatem jest strukturą otwartą. Liniowy DNA można izolować i rozdzielać na podłożach z żelem agarozowym, chociaż ze względu na objętość DNA na żelu można zaobserwować rozmaz. W celu wyizolowania i oddzielenia pożądanych fragmentów liniowego DNA, DNA można ciąć za pomocą endonukleaz restrykcyjnych, a następnie obserwować na żelu.
Rysunek 01: Liniowy DNA
Proces replikacji liniowego DNA jest bardzo złożonym procesem, ponieważ obejmuje wiele mechanizmów. Replikacja odbywa się dwukierunkowo, gdzie powstają dwa widełki replikacyjne. Liniowy DNA może zawierać wiele miejsc pochodzenia miejsc replikacji, ponieważ liniowy DNA jest bardzo długi i złożony. Procedura replikacji trwa aż do zakończenia terminacji po rozwiązaniu problemu terminacji końcowej, ponieważ liniowy DNA składa się z sekwencji telomerycznych.
Co to jest cykliczne DNA?
Kołowy DNA to jeden konformacyjny układ DNA, w którym uzyskuje zamkniętą strukturę. Okrągły DNA nie ma wyraźnych końców. Okrągłe DNA znajduje się prawie we wszystkich prokariotach, z kilkoma wyjątkami, w mitochondriach i chloroplastach eukariontów oraz w plazmidach. Okrągły DNA znajduje się w cytoplazmie komórek prokariotów. Kołowy DNA może występować w różnych formach, w tym w postaci superskręconej i naciętej kołowej postaci DNA. Kiedy kolisty DNA jest izolowany i rozdzielany przez elektroforezę w żelu agarozowym, różne formy kolistego DNA mogą wykazywać różne właściwości migracyjne na żelu.
Plazmidowy DNA, określany również jako pozachromosomalny kolisty DNA obecny w niektórych mikroorganizmach, okazał się przynosić ogromne korzyści w dziedzinie biologii molekularnej i inżynierii genetycznej. Plazmidy są komercyjnie syntetyzowane i wykorzystywane jako wektory w klonowaniu molekularnym. Niektóre przykłady wektorów plazmidowych to pBR322, pUC18.
Rysunek 02: Kołowy DNA
Replikacja kolistego DNA jest bardzo zróżnicowana w porównaniu z liniowym DNA. Podczas procesu replikacji obecny jest tylko jeden początek replikacji, a ze względu na swój kołowy charakter replikacja może odbywać się w sposób jednokierunkowy z utworzeniem jednego widełek replikacyjnych.
Jakie są podobieństwa między liniowym a kołowym DNA?
- Zarówno liniowy, jak i kolisty DNA składa się z kwasów nukleinowych dezoksyrybozy zawierających nukleotydy adeniny, guaniny, cytozyny i tyminy.
- Zarówno liniowy, jak i kolisty DNA mają dwuniciową strukturę helikalną.
- Zarówno liniowe, jak i koliste DNA określają cechy genetyczne organizmów.
- Zarówno liniowy, jak i kołowy DNA można oddzielić za pomocą metod elektroforezy w żelu agarozowym.
- Obie formy DNA mogą być amplifikowane przy użyciu technik molekularnych, takich jak reakcja łańcuchowa polimerazy.
- Zarówno liniowe, jak i kołowe DNA są powszechnie używane w diagnostyce opartej na DNA oraz w zastosowaniach w inżynierii genetycznej.
Jaka jest różnica między liniowym a kołowym DNA?
DNA liniowe i kołowe |
|
| Liniowy DNA jest formą DNA obecną w jądrze eukariotycznym i składa się z dwóch wolnych końców. | Kołowe DNA to DNA o zamkniętej konformacji i znajdujące się w cytoplazmie komórki prokariotycznej, mitochondriach lub chloroplastach. |
| Dystrybucja | |
| Liniowy DNA znajduje się w jądrze eukariontów. | W cytoplazmie znaleziono okrągłe DNA. |
| Replikacja | |
| Replikacja liniowego DNA ma wiele źródeł replikacji i jest to złożony proces. | Replikacja okrągłego DNA ma jeden początek replikacji i jest to prosty proces. |
Podsumowanie – DNA liniowe vs kołowe
Liniowy i kolisty DNA to dwie główne formy dystrybucji DNA odpowiednio w komórkach eukariotycznych i prokariotycznych. Liniowy DNA znajduje się w jądrze eukariontów i składa się z dwóch wolnych końców i złożonych sekwencji. Kołowy DNA znajduje się w prokariotach, a także w DNA mitochondrialnym i chloroplastowym, który ma konformację zamkniętą. Obie formy DNA są szeroko stosowane w badaniach biologii molekularnej i inżynierii genetycznej. To jest różnica między liniowym a okrągłym DNA.
Pobierz PDF z DNA Linear vs Circular
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj: Różnica między liniowym a kołowym DNA
