Η βασική διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος είναι ότι το πλασμίδιο είναι μια κυκλική δίκλωνη εξωχρωμοσωμική δομή βακτηρίων ενώ το χρωμόσωμα είναι μια καλά οργανωμένη δομή που μοιάζει με νήματα που περιέχει γονιδιωματικό DNA σφιχτά τυλιγμένο με πρωτεΐνες.
Το βακτηριακό κύτταρο περιέχει ένα χρωμόσωμα και αρκετούς εξωχρωμοσωμικούς κύκλους DNA που ονομάζονται πλασμίδια. Το βακτηριακό χρωμόσωμα περιέχει το γονιδιωματικό DNA των βακτηρίων. Επιπλέον, το ευκαρυωτικό γονιδιωματικό DNA υπάρχει επίσης ως χρωμοσώματα. Το ανθρώπινο γονιδίωμα έχει 46 χρωμοσώματα. Γενικά, τα πλασμίδια υπάρχουν σε βακτήρια και αρχαία. Αν και τα βακτήρια έχουν πλασμίδια, τα πλασμίδια δεν περιέχουν τα γονίδια που είναι απαραίτητα για την επιβίωση των βακτηρίων και τις κύριες λειτουργίες τους. Ωστόσο, τα πλασμίδια περιέχουν πολλά γονίδια που παρέχουν πρόσθετα πλεονεκτήματα στα βακτήρια, όπως αντοχή στα αντιβιοτικά, ανοχή στην ξηρασία, αντοχή σε ζιζανιοκτόνα κ.λπ. Ο σκοπός αυτού του άρθρου είναι να συζητήσει λεπτομερώς τη διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος.
Τι είναι ένα πλασμίδιο;
Το πλασμίδιο είναι ένα μικρό κυκλικό μόριο DNA που περιέχει βακτήρια και αρχαία. Είναι ένα επιπλέον στοιχείο DNA εκτός από το γονιδιωματικό DNA ή τα χρωμοσώματα. Το πλασμίδιο έχει την αρχή της αντιγραφής. Ως εκ τούτου, έχει την ικανότητα αυτοαντιγραφής και διαθέτει μόνο μικρό αριθμό γονιδίων. Το μέγεθός του μπορεί να ποικίλλει από λιγότερο από 1,0 kb έως περισσότερο από 200 kb, αλλά ο αριθμός του πλασμιδίου σε ένα κύτταρο είναι σταθερός από γενιά σε γενιά. Ο «αριθμός αντιγράφου» αναφέρεται στον μέσο αριθμό αντιγράφων πλασμιδίου σε ένα μόνο βακτηριακό κύτταρο. Επομένως, ο αριθμός αντιγράφων μπορεί να κυμαίνεται από 1 έως 50, αλλά αυτό διαφέρει μεταξύ των βακτηριακών ειδών.
Δεδομένου ότι τα πλασμίδια δεν περιέχουν γονιδιωματικό DNA, δεν είναι απαραίτητα για τη λειτουργία των βακτηρίων όπου βρίσκονται. Όμως τα γονίδια των πλασμιδίων παρέχουν ευεργετικά αποτελέσματα και επιπλέον επιβίωση στα βακτήρια. Επιπλέον, ορισμένα γονίδια κωδικοποιούν την αντίσταση στα αντιβιοτικά. Για παράδειγμα; Μερικοί σταφυλόκοκκοι διαθέτουν πλασμιδιακά γονίδια που κωδικοποιούν το ένζυμο πενικιλλινάση για τη διάσπαση της πενικιλίνης. Ως εκ τούτου, αποκτούν αντοχή στο αντιβιοτικό της πενικιλίνης. Στο Rhizobium leguminosarum, τα πλασμιδικά γονίδια είναι υπεύθυνα για τη δέσμευση αζώτου και το σχηματισμό οζιδίων.
Εικόνα 02: Πλασμίδιο
Επιπλέον, είναι δυνατή η εισαγωγή του πλασμιδίου σε άλλα βακτήρια και κατά συνέπεια, λειτουργεί ως μέρος των βακτηρίων ξενιστή. Αυτή η ικανότητα είναι σημαντική στη γενετική μηχανική κατά την εισαγωγή σημαντικών γονιδίων στους οργανισμούς-ξενιστές.
Τι είναι ένα χρωμόσωμα;
Το χρωμόσωμα είναι μια δομή που μοιάζει με νήμα που αποτελείται από DNA και πρωτεΐνες. Τα χρωμοσώματα υπάρχουν σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων και των ευκαρυωτών. Υπάρχει μόνο ένα χρωμόσωμα παρόν στα βακτήρια ενώ υπάρχουν 46 χρωμοσώματα στον άνθρωπο. Σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, το γονιδιωματικό DNA υπάρχει στα χρωμοσώματα.
Επομένως, είναι εξαιρετικά σημαντικά για την επιβίωση και τη λειτουργία του οργανισμού. Στα βακτήρια, το χρωμόσωμα επιπλέει ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα, ενώ στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, βρίσκονται μέσα στον πυρήνα. Σε αντίθεση με τα προκαρυωτικά χρωμοσώματα, τα ευκαρυωτικά χρωμοσώματα περιέχουν χιλιάδες γονίδια. Επιπλέον, τα ευκαρυωτικά χρωμοσώματα περιέχουν πρωτεΐνες ιστόνης ενώ τα προκαρυωτικά χρωμοσώματα δεν περιέχουν πρωτεΐνες ιστόνης.
Εικόνα 02: Χρωμόσωμα
Γενικά, τα χρωμοσώματα δεν είναι ορατά στο μικροσκόπιο. Αλλά όταν το κύτταρο διαιρείται, τα χρωμοσώματα είναι ορατά ως σφιχτά τυλιγμένα νήματα κατά τη διάρκεια της προφάσης.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος;
- Το πλασμίδιο και το χρωμόσωμα είναι δύο συστατικά ενός βακτηριακού κυττάρου.
- Και τα δύο περιέχουν μόρια DNA.
- Επιπλέον, και τα δύο περιέχουν γονίδια.
- Εξάλλου, το βακτηριακό χρωμόσωμα και το πλασμίδιο είναι δίκλωνα κυκλικά μόρια.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος;
Η βασική διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος είναι ότι το πλασμίδιο δεν περιέχει γονιδιωματικό DNA ενώ το χρωμόσωμα περιέχει γονιδιωματικό DNA. Το χρωμόσωμα καλύπτεται με πρωτεΐνη ενώ το πλασμίδιο δεν καλύπτεται με πρωτεΐνη. Έτσι, είναι μια διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος. Επιπλέον, μια άλλη διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος είναι ότι το χρωμόσωμα είναι γραμμικό αφού αποτελείται από γραμμικό DNA ενώ το πλασμίδιο είναι κυκλικό. Εκτός από αυτό, τα χρωμοσώματα είναι απαραίτητα για τη λειτουργία του κυττάρου ως φορέας γενετικής πληροφορίας, ενώ το πλασμίδιο δεν είναι απαραίτητο για τη λειτουργία των βακτηρίων όπου βρίσκονται, αλλά αυτά τα γονίδια δίνουν επιπλέον επιβίωση στα βακτήρια-ξενιστές. Επομένως, αυτή είναι μια σημαντική διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος.
Επιπλέον, τα χρωμοσώματα έχουν αρκετές χιλιάδες γονίδια, ενώ τα πλασμίδια έχουν μικρό αριθμό γονιδίων. Επίσης, το μέγεθος του πλασμιδίου μπορεί να ποικίλλει από λιγότερο από 1,0 kb έως περισσότερο από 200 kb, ενώ το μέγεθος του χρωμοσώματος είναι πολύ μεγαλύτερο από ένα πλασμίδιο. Για παράδειγμα, το μέγεθος ενός χρωμοσώματος εκφράζεται σε Mega-scale. Επίσης, τα χρωμοσώματα έχουν ένα κεντρομερές και δύο αδελφές χρωματίδες, ενώ το πλασμίδιο δεν έχει χρωματίδες ή κεντρομερές. Ως εκ τούτου, αυτή είναι επίσης μια σημαντική διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος. Μια επιπλέον διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος είναι η εφαρμογή τους. Τα πλασμίδια χρησιμοποιούνται ως φορείς γονιδίων σε ένα εξωγήινο κύτταρο. ως εκ τούτου, εφαρμόζεται στη γενετική μηχανική, ενώ τα χρωμοσώματα δεν χρησιμοποιούνται ως φορείς γονιδίων.
Παρακάτω infographic σχετικά με τη διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος ταξινομεί όλες αυτές τις διαφορές για γρήγορη σύγκριση.
Σύνοψη – Πλασμίδιο εναντίον Χρωμοσώματος
Το πλασμίδιο και το χρωμόσωμα είναι δύο δομές φτιαγμένες από DNA. Και οι δύο τύποι υπάρχουν στα βακτήρια ενώ τα πλασμίδια δεν υπάρχουν γενικά στους ευκαρυώτες. Το πλασμίδιο είναι ένας εξωχρωμοσωμικός βρόχος DNA που είναι κυκλικό και δίκλωνο DNA. Από την άλλη πλευρά, το χρωμόσωμα είναι μια πολύπλοκη και καλά οργανωμένη δομή DNA και πρωτεϊνών. Λόγω της ευκολίας συσκευασίας μέσα στον πυρήνα, το DNA συσκευάζεται σφιχτά με πρωτεΐνες ιστόνης προκειμένου να δημιουργηθούν χρωμοσώματα. Οι προκαρυώτες έχουν ένα μόνο κυκλικό χρωμόσωμα ενώ οι ευκαρυώτες έχουν περισσότερα από ένα χρωμόσωμα. Οι άνθρωποι έχουν συνολικά 46 χρωμοσώματα στο γονιδίωμά τους. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και χρωμοσώματος.
