Avainero – lineaarinen vs. pyöreä DNA
Deoksiriboosinukleiinihappo (DNA) on tärkein muoto, jolla useimmat organismit säilyttävät geneettisen tietonsa. Siksi DNA:n rakenne ja toiminnot ovat erittäin hyödyllisiä. DNA:ta löytyy pääasiassa kahdessa muodossa; lineaarinen muoto ja pyöreä muoto. Lineaarinen DNA on eukaryoottiytimessä oleva DNA:n muoto, joka koostuu kahdesta vapaasta päästä. Pyöreä DNA löytyy pääasiassa prokaryooteista, kun taas mitokondriot, kloroplastit ja plasmidit sisältävät myös pyöreää DNA:ta. Pyöreä DNA löytyy prokaryoottisolun sytoplasmasta, mitokondrioista tai kloroplastista. Keskeinen ero lineaarisen ja pyöreän DNA:n välillä on molekyylin rakenteellinen konformaatio. Lineaarinen DNA saavuttaa avoimen konfiguraation, jossa on kaksi vapaata päätä, kun taas pyöreä DNA saavuttaa suljetun konformaation ilman vapaita päitä.
Mikä on lineaarinen DNA?
Lineaarinen DNA on läsnä eukaryoottigenomeissa solun ytimessä. Lineaarinen DNA koostuu kahdesta vapaasta päästä, ja siksi se on avoin rakenne. Lineaarinen DNA voidaan eristää ja erottaa agaroosigeeliväliaineella, vaikka DNA:n tilavuudesta johtuen geelissä havaittaisiin sively. Haluttujen lineaarisen DNA:n fragmenttien eristämiseksi ja erottamiseksi DNA voidaan leikata käyttämällä restriktioendonukleaaseja ja sitten tarkkailla geeliajolla.
Kuva 01: Lineaarinen DNA
Lineaarisen DNA:n replikaatioprosessi on hyvin monimutkainen prosessi, koska se sisälsi monia mekanismeja. Replikointi tapahtuu kaksisuuntaisella tavalla, jossa muodostetaan kaksi replikointihaarukkaa. Lineaarinen DNA voi sisältää monia replikaation aloituskohtia, koska lineaarinen DNA on paljon pitkä ja monimutkainen. Replikaatioprosessi jatkuu, kunnes lopetus tapahtuu loppupääteongelman ratkaisemisen jälkeen, koska lineaarinen DNA koostuu telomeerisistä sekvensseistä.
Mikä on pyöreä DNA?
Pyöreä DNA on yksi DNA:n konformaatiojärjestely, jossa se saavuttaa suljetun rakenteen. Pyöreällä DNA:lla ei ole erillisiä päitä. Pyöreää DNA:ta löytyy muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta lähes kaikista prokaryooteista, eukaryoottien mitokondrioista ja kloroplasteista sekä plasmideista. Pyöreä DNA sijaitsee prokaryoottien solusytoplasmassa. Pyöreä DNA voi esiintyä eri muodoissa, mukaan lukien superkierteiset muodot ja lovetut pyöreät DNA-muodot. Kun pyöreä DNA eristetään ja erotetaan agaroosigeelielektroforeesilla, ympyränmuotoisen DNA:n eri muodot voivat osoittaa erilaisia migraatio-ominaisuuksia geelissä.
Plasmidi-DNA, jota kutsutaan myös kromosomin ulkopuoliseksi pyöreäksi DNA:ksi, jota esiintyy joissakin mikro-organismeissa, on osoittanut olevan suurta hyötyä molekyylibiologian ja geenitekniikan aloilla. Plasmidit syntetisoidaan kaupallisesti ja niitä käytetään vektoreina molekyylikloonauksessa. Joitakin esimerkkejä plasmidivektoreista ovat pBR322, pUC18.
Kuva 02: Pyöreä DNA
Pyöreän DNA:n replikaatio vaihtelee suuresti lineaariseen DNA:han verrattuna. Replikointiprosessin aikana vain yksi replikaation aloituskohta on läsnä, ja sen pyöreän luonteen vuoksi replikointi voi tapahtua yksisuuntaisesti muodostamalla yksi replikointihaarukka.
Mitä yhtäläisyydet ovat lineaarisen ja pyöreän DNA:n välillä?
- Sekä lineaarinen että pyöreä DNA koostuvat deoksiriboosin nukleiinihapoista, jotka sisältävät adeniini-, guaniini-, sytosiini- ja tymiininukleotideja.
- Sekä lineaarisella että pyöreällä DNA:lla on kaksijuosteinen kierteinen rakenne.
- Sekä lineaarinen että pyöreä DNA määräävät organismien geneettiset ominaisuudet.
- Sekä lineaarinen että pyöreä DNA voidaan erottaa agaroosigeelielektroforeesimenetelmillä.
- Molempia DNA-muotoja voidaan monistaa käyttämällä molekyylitekniikoita, kuten polymeraasiketjureaktiota.
- Sekä lineaarista että sirkulaarista DNA:ta käytetään yleisesti DNA-pohjaisessa diagnostiikassa ja geenitekniikan sovelluksissa.
Mitä eroa on lineaarisella ja pyöreällä DNA:lla?
Lineaarinen ja pyöreä DNA |
|
| Lineaarinen DNA on eukaryoottiytimessä oleva DNA:n muoto, joka koostuu kahdesta vapaasta päästä. | Pyöreä DNA on DNA:ta, jolla on suljettu konformaatio ja joka löytyy prokaryoottisolun, mitokondrioiden tai kloroplastin sytoplasmasta. |
| Jakelu | |
| Lineaarinen DNA löytyy eukaryoottien ytimestä. | Pyöreää DNA:ta löytyy sytoplasmasta. |
| Replikaatio | |
| Lineaarisen DNA:n replikaatiolla on monia replikaation alkukohtia, ja se on monimutkainen prosessi. | Pyöreän DNA:n replikaatiolla on yksi replikaation aloituskohta, ja se on yksinkertainen prosessi. |
Yhteenveto – Lineaarinen vs. pyöreä DNA
Lineaarinen ja pyöreä DNA ovat kaksi päämuotoa, jolla DNA jakautuu eukaryootti- ja prokaryoottisoluissa. Lineaarista DNA:ta löytyy eukaryoottien ytimestä ja se koostuu kahdesta vapaasta päästä ja monimutkaisista sekvensseistä. Pyöreää DNA:ta löytyy prokaryooteista ja myös mitokondrioiden ja kloroplastien DNA:sta, jolla on suljettu konformaatio. Molempia DNA-muotoja käytetään laaj alti molekyylibiologisissa ja geenitekniikan tutkimuksissa. Tämä on ero lineaarisen ja pyöreän DNA:n välillä.
Lataa PDF-tiedosto Linear vs Circular DNA
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä: Lineaarisen ja kiertokirjeen DNA:n ero
