Avainero genomisen ja plasmidi-DNA:n välillä on, että genominen DNA on välttämätön organismien, mukaan lukien bakteerit, selviytymiselle, kun taas plasmidi-DNA ei ole välttämätöntä bakteerien selviytymiselle.
Jokaisella elävällä organismilla on geneettistä materiaalia, joka ohjaa sen yleistä toimintaa. Geneettinen materiaali esiintyy pääasiassa kromosomi-DNA:na. Eukaryooteissa genominen DNA on läsnä ytimen sisällä, kun taas prokaryooteissa genominen DNA on läsnä sytoplasmassa. Kromosomaalisen DNA:n tai genomisen DNA:n lisäksi joillakin organismeilla, mukaan lukien bakteerit, arkeat ja hiiva, on kromosomin ulkopuolista DNA:ta, joka tunnetaan plasmidi-DNA:na. Plasmidi-DNA ei ole välttämätön näiden organismien päivittäiselle toiminnalle. Ne tarjoavat kuitenkin joitain lisäetuja näille organismeille, koska ne sisältävät useita tärkeitä geenejä. On myös tärkeää huomata, että nämä geenit eivät ole yhtä tärkeitä kuin genomisen DNA:n geenit. Joten tässä artikkelissa yritetään keskustella erosta genomisen ja plasmidi-DNA:n välillä.
Mikä on genominen DNA?
Genominen DNA edustaa organismin geneettistä materiaalia. Useimmissa elävissä organismeissa genominen DNA esiintyy kromosomaalisena DNA:na. Prokaryoottien sytoplasmassa on genominen DNA, kun taas eukaryoottien ytimessä on genominen DNA. Kromosomaalinen tai genominen DNA voi olla yksijuosteinen tai kaksijuosteinen ja lineaarinen tai pyöreä. Eukaryooteilla on useita kromosomeja, kun taas prokaryooteilla, erityisesti bakteereilla ja arkeilla, on yksi kromosomi. Genominen DNA sisältää yleisen geneettisen tiedon, joka on elintärkeää organismien selviytymiselle ja hyvinvoinnille. Lisäksi genominen DNA on organismin perinnöllisyysmateriaali. Jälkeläiset saavat geneettisen materiaalin vanhemmiltaan. Siten geneettinen informaatio siirtyy sukupolvelta toiselle kromosomaalisen DNA:n replikaation kautta. Se kaksinkertaistuu solunjakautumisen aikana. Lisäksi kromosomaalinen DNA sisältää koodaavia ja ei-koodaavia sekvenssejä, ja nämä DNA:t ovat tiukasti täynnä histoniproteiineja eukaryooteissa.
Kuva 01: Genominen DNA
Genominen DNA koodaa proteiineja, jotka vastaavat rakenteellisista ja toiminnallisista proteiineista. Lisäksi genominen DNA on näkyvissä vain solunjakautumisen profaasissa kromosomeina; muuten se näkyy nipuna merkkijonoja, joita kutsutaan kromatiiniksi.
Kun organismin monimutkaisuus on suurempi, genomista löytyy enemmän DNA:ta. Ihmisessä on kolme miljardia emäsparia ja 23 paria kromosomeja. Toisa alta pienissä bakteereissa, erityisesti Escherichia colissa, on 4,3 miljoonaa emäsparia.
Mikä on plasmidi-DNA?
Plasmidi-DNA on eräänlainen kromosomin ulkopuolinen DNA, jota esiintyy bakteereissa, arkeissa ja hiivassa. Se on kaksisäikeinen, pyöreä ja suljettu silmukka. Prokaryoottisoluilla on genomisen DNA:n lisäksi plasmideja. Plasmidi-DNA-elementeillä on myös vähän geenejä. Mutta nämä geenit eivät ole välttämättömiä bakteerien toiminnalle. Nämä geenit tarjoavat kuitenkin solulle ylimääräistä selviytymistä. Yhdessä bakteerisolussa on useita kopioita plasmideista.
Kuva 02: Plasmidi-DNA
Bakteereja esiintyy myös äärimmäisissä olosuhteissa, joten ne tarvitsevat puolustusmekanismeja. Plasmideissa olevat geenit ovat vastuussa antibioottiresistenssistä ja joidenkin substraattien, kuten β-galaktosidaasin, metaboliosta.
Plasmidit auttavat geenien vaihtamisessa vaakasuunnassa bakteerien välillä. Mutta tämä ei ole solunjakautumisen vaihe. Jotkut plasmidit voidaan vaihtaa kahden eri lajin välillä. Se auttaa levittämään tärkeitä eloonjäämisominaisuuksia, kuten antibioottiresistenttiä geeniä, koko bakteeripopulaatiossa.
Mitä yhtäläisyyksiä genomisen ja plasmidi-DNA:n välillä on?
- Genominen DNA ja plasmidi-DNA ovat kahta tyyppiä elävissä organismeissa esiintyvää DNA:ta.
- Ne sisältävät geenejä.
- Molempia DNA-tyyppejä on bakteereissa ja arkeissa.
- Lisäksi molempien rakennuspalikoita ovat deoksiribonukleotidit.
- Lisäksi molemmat ovat kaksisäikeisiä.
Mitä eroa on genomisen ja plasmidi-DNA:n välillä?
Genominen DNA ja plasmidi-DNA ovat kahta DNA-tyyppiä elävissä organismeissa. Genominen DNA on elävien organismien kromosomaalinen DNA, joka sisältää geneettistä tietoa. Toisa alta plasmidi-DNA on ekstrakromosomaalista DNA:ta, jota esiintyy bakteereissa, arkeissa ja joissakin eukaryooteissa. Siten keskeinen ero genomisen ja plasmidi-DNA:n välillä on, että genominen DNA on välttämätön organismien selviytymiselle, kun taas plasmidi-DNA ei ole välttämätön organismien selviytymiselle. Lisäksi lisäero genomisen ja plasmidi-DNA:n välillä on niiden koko. Genominen DNA on monta kertaa suurempi kuin plasmidi-DNA.
Lisäksi genominen DNA sisältää elintärkeitä geenejä, jotka tuottavat kaikkia rakenteellisia ja toiminnallisia proteiineja. Mutta plasmidi-DNA sisältää geenejä, jotka tarjoavat lisäetuja organismeille. Näin ollen tämä on myös ero genomisen ja plasmidi-DNA:n välillä.
Alla infografiikassa on lisätietoa genomisen ja plasmidi-DNA:n eroista vertailussa.
Yhteenveto – Genominen vs. plasmidi-DNA
Bakteerit sisältävät kahden tyyppistä DNA:ta kromosomaalisena DNA:na ja kromosomin ulkopuolisena DNA:na, joka tunnetaan plasmidi-DNA:na. Molemmat tyypit ovat pyöreää kaksijuosteista DNA:ta. Yhteenvetona genomisen ja plasmidi-DNA:n välisestä erosta kromosomaalista DNA:ta pidetään bakteerien genomisena DNA:na. Se sisältää kaikki geenit, jotka ovat välttämättömiä niiden selviytymiselle ja sisältää kaiken heidän hyvinvointinsa geneettisen tiedon. Sitä vastoin plasmidi-DNA sisältää geenejä, jotka antavat lisäetuja bakteereille, kuten antibioottiresistenssin, rikkakasvien torjunta-aineresistenssin jne. Siten genominen DNA on tärkeä organismien perinnöllisyydelle, kun taas plasmidi-DNA on tärkeä tarjoamaan lisäetuja selviytymiselle.
