Βασική διαφορά – Γραμμικό έναντι κυκλικού DNA
Το νουκλεϊκό οξύ της δεοξυριβόζης (DNA) είναι η κύρια μορφή με την οποία οι περισσότεροι οργανισμοί αποθηκεύουν τις γενετικές τους πληροφορίες. Ως εκ τούτου, η δομή και οι λειτουργίες του DNA είναι πολύ ωφέλιμες. Το DNA μπορεί να βρεθεί κυρίως σε δύο μορφές. τη γραμμική και την κυκλική μορφή. Το γραμμικό DNA είναι η μορφή του DNA που υπάρχει στον ευκαρυωτικό πυρήνα και αποτελείται από δύο ελεύθερα άκρα. Το κυκλικό DNA βρίσκεται κυρίως σε προκαρυώτες, ενώ τα μιτοχόνδρια, οι χλωροπλάστες και τα πλασμίδια περιέχουν επίσης κυκλικό DNA. Το κυκλικό DNA βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα του προκαρυωτικού κυττάρου, στα μιτοχόνδρια ή στον χλωροπλάστη. Η βασική διαφορά μεταξύ του γραμμικού και του κυκλικού DNA είναι η δομική διαμόρφωση του μορίου. Το γραμμικό DNA αποκτά ανοιχτή διαμόρφωση με δύο ελεύθερα άκρα, ενώ το κυκλικό DNA επιτυγχάνει μια κλειστή διαμόρφωση χωρίς ελεύθερα άκρα.
Τι είναι το Γραμμικό DNA;
Το γραμμικό DNA υπάρχει στα ευκαρυωτικά γονιδιώματα εντός του κυτταρικού πυρήνα. Το γραμμικό DNA αποτελείται από δύο ελεύθερα άκρα και επομένως είναι μια ανοιχτή δομή. Το γραμμικό DNA μπορεί να απομονωθεί και να διαχωριστεί σε μέσα γέλης αγαρόζης, αν και λόγω του όγκου του DNA, θα παρατηρηθεί ένα επίχρισμα στο πήκτωμα. Προκειμένου να απομονωθούν και να διαχωριστούν τα επιθυμητά θραύσματα γραμμικού DNA, το DNA μπορεί να κοπεί χρησιμοποιώντας περιοριστικές ενδονουκλεάσες και στη συνέχεια να παρατηρηθεί σε μια δοκιμή γέλης.
Εικόνα 01: Γραμμικό DNA
Η διαδικασία αντιγραφής του γραμμικού DNA είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία καθώς περιλάμβανε πολλούς μηχανισμούς. Η αναπαραγωγή πραγματοποιείται με αμφίδρομο τρόπο, όπου σχηματίζονται δύο διχάλες αντιγραφής. Το γραμμικό DNA μπορεί να περιέχει πολλές θέσεις προέλευσης αντιγραφής, καθώς το γραμμικό DNA είναι πολύ μακρύ και πολύπλοκο. Η διαδικασία αντιγραφής συνεχίζεται έως ότου πραγματοποιηθεί ο τερματισμός κατά την επίλυση του προβλήματος τερματισμού, καθώς το γραμμικό DNA αποτελείται από τελομερικές αλληλουχίες.
Τι είναι το κυκλικό DNA;
Το κυκλικό DNA είναι μια διαμορφωτική διάταξη του DNA όπου αποκτά μια κλειστή δομή. Το κυκλικό DNA δεν έχει διακριτά άκρα. Το κυκλικό DNA βρίσκεται σχεδόν σε όλα τα προκαρυωτικά με λίγες εξαιρέσεις, στα μιτοχόνδρια και τους χλωροπλάστες των ευκαρυωτών και στα πλασμίδια. Το κυκλικό DNA βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα των προκαρυωτών. Το κυκλικό DNA μπορεί να υπάρχει σε διάφορες μορφές, συμπεριλαμβανομένων των υπερτυλιγμένων μορφών και των μορφών κυκλικού DNA με εγκοπή. Όταν το κυκλικό DNA απομονώνεται και διαχωρίζεται με ηλεκτροφόρηση γέλης αγαρόζης, διαφορετικές μορφές κυκλικού DNA μπορούν να εμφανίσουν διαφορετικές ιδιότητες μετανάστευσης στο πήκτωμα.
Το πλασμιδικό DNA που ονομάζεται επίσης εξωχρωμοσωμικό κυκλικό DNA που υπάρχει σε ορισμένους μικροοργανισμούς έχει αποδειχθεί ότι έχει μεγάλα οφέλη στους τομείς της μοριακής βιολογίας και της γενετικής μηχανικής. Τα πλασμίδια συντίθενται στο εμπόριο και χρησιμοποιούνται ως φορείς στη μοριακή κλωνοποίηση. Μερικά παραδείγματα φορέων πλασμιδίου είναι τα pBR322, pUC18.
Εικόνα 02: Κυκλικό DNA
Η αντιγραφή του κυκλικού DNA ποικίλλει πολύ σε σύγκριση με το γραμμικό DNA. Κατά τη διαδικασία αντιγραφής, υπάρχει μόνο μία αρχή αντιγραφής και λόγω της κυκλικής φύσης της, η αντιγραφή μπορεί να πραγματοποιηθεί μονοκατευθυντικά με το σχηματισμό μιας ενιαίας διχάλας αντιγραφής.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ γραμμικού και κυκλικού DNA;
- Τόσο το γραμμικό όσο και το κυκλικό DNA αποτελούνται από νουκλεϊκά οξέα δεοξυριβόζης που περιέχουν νουκλεοτίδια αδενίνης, γουανίνης, κυτοσίνης και θυμίνης.
- Τόσο το γραμμικό όσο και το κυκλικό DNA έχουν δίκλωνη ελικοειδή δομή.
- Τόσο το γραμμικό όσο και το κυκλικό DNA καθορίζουν τα γενετικά χαρακτηριστικά των οργανισμών.
- Τόσο το γραμμικό όσο και το κυκλικό DNA μπορούν να διαχωριστούν χρησιμοποιώντας μεθόδους ηλεκτροφόρησης γέλης αγαρόζης.
- Και οι δύο μορφές DNA μπορούν να ενισχυθούν χρησιμοποιώντας μοριακές τεχνικές όπως η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης.
- Τόσο το γραμμικό όσο και το κυκλικό DNA χρησιμοποιούνται συνήθως σε διαγνωστικά με βάση το DNA και σε εφαρμογές στη γενετική μηχανική.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γραμμικού και κυκλικού DNA;
Γραμμικό και κυκλικό DNA |
|
| Το γραμμικό DNA είναι η μορφή του DNA που υπάρχει στον ευκαρυωτικό πυρήνα και αποτελείται από δύο ελεύθερα άκρα. | Κυκλικό DNA είναι το DNA που έχει κλειστή διαμόρφωση και βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα του προκαρυωτικού κυττάρου, των μιτοχονδρίων ή του χλωροπλάστη. |
| Διανομή | |
| Το γραμμικό DNA βρίσκεται στον πυρήνα των ευκαρυωτών. | Το κυκλικό DNA βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα. |
| Replication | |
| Η αντιγραφή του γραμμικού DNA έχει πολλές απαρχές αντιγραφής και είναι μια πολύπλοκη διαδικασία. | Η αντιγραφή του κυκλικού DNA έχει μία μόνο αρχή αντιγραφής και είναι μια απλή διαδικασία. |
Σύνοψη – Γραμμικό έναντι κυκλικού DNA
Το γραμμικό και το κυκλικό DNA είναι οι δύο κύριες μορφές με τον οποίο το DNA κατανέμεται σε ευκαρυωτικά και προκαρυωτικά κύτταρα αντίστοιχα. Το γραμμικό DNA βρίσκεται στον πυρήνα των ευκαρυωτικών και αποτελείται από δύο ελεύθερα άκρα και σύνθετες αλληλουχίες. Το κυκλικό DNA βρίσκεται σε προκαρυώτες και επίσης σε μιτοχονδριακό και χλωροπλαστικό DNA που έχει κλειστή διαμόρφωση. Και οι δύο μορφές του DNA χρησιμοποιούνται ευρέως σε μελέτες μοριακής βιολογικής και γενετικής μηχανικής. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ γραμμικού και κυκλικού DNA.
Κατεβάστε το PDF του Linear vs Circular DNA
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κατεβάστε την έκδοση PDF εδώ: Διαφορά μεταξύ γραμμικού και κυκλικού DNA
