Η βασική διαφορά μεταξύ γονιδιωματικού και πλασμιδικού DNA είναι ότι το γονιδιωματικό DNA είναι απαραίτητο για την επιβίωση των οργανισμών συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων, ενώ το πλασμιδικό DNA δεν είναι απαραίτητο για την επιβίωση των βακτηρίων.
Κάθε ζωντανός οργανισμός έχει γενετικό υλικό που ελέγχει τη συνολική του λειτουργία. Το γενετικό υλικό υπάρχει κυρίως ως χρωμοσωμικό DNA. Στους ευκαρυώτες, το γονιδιωματικό DNA υπάρχει μέσα στον πυρήνα ενώ στους προκαρυώτες, το γονιδιωματικό DNA υπάρχει στο κυτταρόπλασμα. Εκτός από το χρωμοσωμικό DNA ή το γονιδιωματικό DNA, ορισμένοι οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων, των αρχαίων και των ζυμομυκήτων, έχουν εξωχρωμοσωμικό DNA γνωστό ως πλασμιδικό DNA. Το πλασμιδικό DNA δεν είναι απαραίτητο για την καθημερινή λειτουργία αυτών των οργανισμών. Ωστόσο, παρέχουν ορισμένα πρόσθετα πλεονεκτήματα σε αυτούς τους οργανισμούς, καθώς περιέχει αρκετά σημαντικά γονίδια. Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτά τα γονίδια δεν είναι τόσο ζωτικής σημασίας όσο τα γονίδια που υπάρχουν στο γονιδιωματικό DNA. Έτσι, αυτό το άρθρο επιχειρεί να συζητήσει τη διαφορά μεταξύ γονιδιωματικού και πλασμιδικού DNA.
Τι είναι το γονιδιωματικό DNA;
Το γονιδιωματικό DNA αντιπροσωπεύει το γενετικό υλικό ενός οργανισμού. Στους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς, το γονιδιωματικό DNA υπάρχει ως χρωμοσωμικό DNA. Οι προκαρυώτες έχουν γονιδιωματικό DNA στο κυτταρόπλασμά τους ενώ οι ευκαρυώτες έχουν γονιδιωματικό DNA στον πυρήνα τους. Το χρωμοσωμικό ή γονιδιωματικό DNA μπορεί να είναι μονόκλωνο ή δίκλωνο και γραμμικό ή κυκλικό. Οι ευκαρυώτες διαθέτουν πολλά χρωμοσώματα ενώ τα προκαρυωτικά, ειδικά τα βακτήρια και τα αρχαία, έχουν ένα μόνο χρωμόσωμα. Το γονιδιωματικό DNA περιέχει τη συνολική γενετική πληροφορία που είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση και την ευημερία των οργανισμών. Επιπλέον, το γονιδιωματικό DNA είναι το υλικό κληρονομικότητας ενός οργανισμού. Οι απόγονοι λαμβάνουν γενετικό υλικό από τους γονείς τους. Έτσι, η γενετική πληροφορία περνά από γενιά σε γενιά μέσω της αντιγραφής του χρωμοσωμικού DNA. Αντιγράφεται κατά την κυτταρική διαίρεση. Επιπλέον, το χρωμοσωμικό DNA περιέχει κωδικεύουσες καθώς και μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες και αυτά τα DNA είναι σφιχτά γεμάτα με πρωτεΐνες ιστόνης στους ευκαρυώτες.
Εικόνα 01: Γονιδιωματικό DNA
Το γονιδιωματικό DNA κωδικοποιεί πρωτεΐνες, οι οποίες είναι υπεύθυνες για τις δομικές και λειτουργικές πρωτεΐνες. Επιπλέον, το γονιδιωματικό DNA είναι ορατό μόνο στην πρόφαση της κυτταρικής διαίρεσης ως χρωμοσώματα. Διαφορετικά, εμφανίζεται ως μια δέσμη χορδών που ονομάζεται χρωματίνη.
Όταν η πολυπλοκότητα του οργανισμού είναι μεγαλύτερη, μπορεί να βρεθεί περισσότερο DNA στο γονιδίωμα. Σε έναν άνθρωπο, υπάρχουν τρία δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων και 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων. Από την άλλη πλευρά, τα μικρά βακτήρια, ειδικά η Escherichia coli, έχουν 4,3 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων.
Τι είναι το πλασμιδικό DNA;
Το πλασμιδικό DNA είναι ένας τύπος εξωχρωμοσωμικού DNA που υπάρχει σε βακτήρια, αρχαία και ζυμομύκητες. Είναι δίκλωνος, κυκλικός και κλειστός βρόχος. Τα προκαρυωτικά κύτταρα έχουν πλασμίδια εκτός από το γονιδιωματικό τους DNA. Τα στοιχεία DNA του πλασμιδίου έχουν επίσης λίγα γονίδια. Αλλά αυτά τα γονίδια δεν είναι απαραίτητα για τη λειτουργία των βακτηρίων. Ωστόσο, αυτά τα γονίδια παρέχουν επιπλέον επιβίωση στο κύτταρο. Ένα βακτηριακό κύτταρο έχει πολλά αντίγραφα πλασμιδίων.
Εικόνα 02: DNA πλασμιδίου
Τα βακτήρια εμφανίζονται και σε ακραίες συνθήκες, επομένως χρειάζονται αμυντικούς μηχανισμούς. Τα γονίδια που υπάρχουν στα πλασμίδια είναι υπεύθυνα για την αντίσταση στα αντιβιοτικά και τον μεταβολισμό ορισμένων υποστρωμάτων όπως η β-γαλακτοσιδάση.
Τα πλασμίδια βοηθούν στην οριζόντια ανταλλαγή γονιδίων μεταξύ των βακτηρίων. Όμως, αυτό δεν είναι ένα βήμα κυτταρικής διαίρεσης. Μερικά πλασμίδια μπορούν να ανταλλάσσονται μεταξύ δύο διαφορετικών ειδών. Βοηθά στη διάδοση σημαντικών χαρακτηριστικών για την επιβίωση, όπως το γονίδιο ανθεκτικό στα αντιβιοτικά σε όλο τον βακτηριακό πληθυσμό.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του γονιδιωματικού και του πλασμιδικού DNA;
- Το γονιδιωματικό και το πλασμιδικό DNA είναι δύο τύποι DNA που υπάρχουν σε ζωντανούς οργανισμούς.
- Περιέχουν γονίδια.
- Και οι δύο τύποι DNA υπάρχουν στα βακτήρια και στα αρχαία.
- Επίσης, τα δομικά στοιχεία και των δύο είναι δεοξυριβονουκλεοτίδια.
- Επιπλέον, και τα δύο είναι δίκλωνα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γονιδιωματικού και πλασμιδικού DNA;
Το γονιδιωματικό DNA και το πλασμιδικό DNA είναι δύο τύποι DNA σε ζωντανούς οργανισμούς. Το γονιδιωματικό DNA είναι το χρωμοσωμικό DNA των ζωντανών οργανισμών που περιέχει γενετικές πληροφορίες. Από την άλλη πλευρά, το πλασμιδικό DNA είναι εξωχρωμοσωμικό DNA που υπάρχει σε βακτήρια, αρχαία και μερικούς ευκαρυώτες. Έτσι, η βασική διαφορά μεταξύ γονιδιωματικού και πλασμιδικού DNA είναι ότι το γονιδιωματικό DNA είναι απαραίτητο για την επιβίωση των οργανισμών ενώ το πλασμιδικό DNA δεν είναι απαραίτητο για την επιβίωση των οργανισμών. Επίσης, μια περαιτέρω διαφορά μεταξύ του γονιδιωματικού και του πλασμιδικού DNA είναι τα μεγέθη τους. Το γονιδιωματικό DNA είναι πολλές φορές μεγαλύτερο από το πλασμιδικό DNA.
Επιπλέον, το γονιδιωματικό DNA περιέχει ζωτικά γονίδια που παράγουν όλες τις δομικές και λειτουργικές πρωτεΐνες. Όμως, το πλασμιδικό DNA περιέχει γονίδια που παρέχουν πρόσθετα πλεονεκτήματα για τους οργανισμούς. Ως εκ τούτου, αυτή είναι επίσης μια διαφορά μεταξύ γονιδιωματικού και πλασμιδικού DNA.
Το παρακάτω γραφικό πληροφοριών παρουσιάζει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη διαφορά μεταξύ γονιδιωματικού και πλασμιδικού DNA, συγκριτικά.
Σύνοψη – Γονιδιωματικό έναντι πλασμιδικού DNA
Τα βακτήρια περιλαμβάνουν δύο τύπους DNA ως χρωμοσωμικό DNA και εξωχρωμοσωμικό DNA γνωστό ως πλασμιδικό DNA. Και οι δύο τύποι είναι κυκλικό δίκλωνο DNA. Συνοψίζοντας τη διαφορά μεταξύ γονιδιωματικού και πλασμιδικού DNA, το χρωμοσωμικό DNA θεωρείται ως γονιδιωματικό DNA βακτηρίων. Περιέχει όλα τα γονίδια που είναι απαραίτητα για την επιβίωσή τους και περιέχει όλες τις γενετικές πληροφορίες για την ευημερία τους. Ενώ, το πλασμιδικό DNA περιέχει γονίδια που δίνουν πρόσθετα πλεονεκτήματα στα βακτήρια, όπως αντίσταση στα αντιβιοτικά, αντοχή σε ζιζανιοκτόνα κ.λπ. Έτσι, το γονιδιωματικό DNA είναι σημαντικό για την κληρονομικότητα των οργανισμών ενώ το πλασμιδικό DNA είναι σημαντικό για την παροχή επιπλέον πλεονεκτημάτων για την επιβίωση.
