Μιτοχονδριακό DNA vs Πυρηνικό DNA
Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) είναι το κύριο υλικό κληρονομικότητας σχεδόν σε όλους τους οργανισμούς εκτός από ορισμένους ιούς. Θεωρείται ως ένα βιολογικό μακρομόριο, που αποτελείται από δύο μακριές πολυμερείς κλώνους που αποτελούνται από μικρά επαναλαμβανόμενα μονομερή που ονομάζονται νουκλεοτίδια. Αυτοί οι συμπληρωματικοί κλώνοι συστρέφονται κατά μήκος ενός κοινού άξονα, για να σχηματίσουν τη μοναδική δομή του DNA που είναι γνωστή ως δομή «διπλής έλικας». Σχεδόν όλα τα ανθρώπινα κύτταρα έχουν DNA, εκτός από τα ερυθρά αιμοσφαίρια και τα νευρικά κύτταρα. Ανάλογα με τον τόπο διαμονής, υπάρχουν δύο τύποι DNA σε ένα κύτταρο. πυρηνικό DNA και μιτοχονδριακό DNA.
Τι είναι το πυρηνικό DNA;
Το πυρηνικό DNA βρίσκεται στον πυρήνα ενός κυττάρου και είναι σημαντικό για την αποθήκευση πληροφοριών για τη διατήρηση των λειτουργιών και της ανάπτυξης των κυττάρων. Υπάρχουν δύο αντίγραφα πυρηνικού DNA ανά κύτταρο που προέρχονται και από τους δύο γονείς. Επομένως, το πυρηνικό DNA κληρονομείται τόσο μητρικά όσο και πατρικά. Αυτά τα DNA είναι μοναδικά για άτομα εκτός από τα πανομοιότυπα δίδυμα.
Τι είναι το μιτοχονδριακό DNA;
Τα μιτοχόνδρια είναι ένα οργανίδιο που βρίσκεται σε όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα και το οποίο λειτουργεί στη μετατροπή της χημικής ενέργειας σε χρήσιμες πηγές ενέργειας στα κύτταρα. Σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα οργανίδια, το μιτοχόνδριο έχει το δικό του μη πυρηνικό συμπλήρωμα DNA, γνωστό ως μιτοχονδριακό DNA ή mtDNA. Κάθε μιτοχόνδριο έχει από δύο έως δέκα αντίγραφα ενός κυκλικού DNA. Κάθε μιτοχονδριακό DNA είναι ειδικό για την εκτέλεση ενός συγκεκριμένου συνόλου λειτουργιών που σχετίζονται με τα μιτοχόνδρια, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης μορίων που χρησιμοποιούνται για την κυτταρική αναπνοή, των μονάδων που κωδικοποιούν τη σύνθεση του tRNA κάθε αμινοξέος και του DNA που εμπλέκεται στη σύνθεση του rRNA που χρησιμοποιείται για τη σύνθεση πρωτεϊνών.
Η μοναδικότητα του μιτοχονδριακού DNA είναι ότι κληρονομείται από τη μητέρα ως ένα συνδεδεμένο σύνολο γονιδίων, που μεταβιβάζεται στους απογόνους στο κυτταρόπλασμα του ωαρίου. έτσι δεν συμβαίνει ανασυνδυασμός μεταξύ μητρικού και πατρικού γονιδιώματος.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του μιτοχονδριακού DNA (mtDNA) και του πυρηνικού DNA;
• Το μιτοχονδριακό DNA βρίσκεται μέσα στα μιτοχόνδρια ενώ το πυρηνικό DNA βρίσκεται μέσα στον πυρήνα ενός κυττάρου.
• Ένα κύτταρο περιέχει περίπου το 99,75% του πυρηνικού DNA και το 0,25% του μιτοχονδριακού DNA.
• Ο ρυθμός μετάλλαξης του μιτοχονδριακού DNA είναι σχεδόν είκοσι φορές ταχύτερος από εκείνον του πυρηνικού DNA.
• Το μιτοχονδριακό DNA έχει κυκλικό σχήμα ενώ το πυρηνικό DNA είναι γραμμικό.
• Το μιτοχονδριακό DNA είναι μικρότερο από το πυρηνικό DNA.
• Κάθε μιτοχόνδριο περιέχει χιλιάδες αντίγραφα μιτοχονδριακού DNA, αλλά μόνο λίγα αντίγραφα πυρηνικού DNA υπάρχουν σε έναν πυρήνα ανθρώπινου κυττάρου.
• Σε αντίθεση με το πυρηνικό DNA, όλο το μιτοχονδριακό DNA προέρχεται από τη μητέρα και κανένα από τον πατέρα (κληρονομείται από τη μητέρα). Το πυρηνικό DNA περιέχει περισσότερες πληροφορίες που προέρχονται και από τους δύο γονείς (τόσο από τον πατέρα όσο και από τη μητέρα).
• Σε αντίθεση με το πυρηνικό DNA, το μιτοχονδριακό DNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για τον προσδιορισμό της μητρικής καταγωγής σε ένα άτομο ή μια ομάδα και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της πατρικής καταγωγής.
• Το μιτοχονδριακό DNA μπορεί να μην συσχετίζεται στενά με την ικανότητα ενός ατόμου από άλλους πληθυσμούς ως πυρηνικό DNA.
• Το μιτοχονδριακό DNA βρίσκεται μέσα στη μήτρα του οργανιδίου. Επομένως, σε αντίθεση με το πυρηνικό DNA, δεν περικλείεται μέσα σε μια μεμβράνη.
• Το μιτοχονδριακό DNA μπορεί να περιέχει περισσότερα από χίλια αντίγραφα ανά κύτταρο ενώ το πυρηνικό DNA έχει μόνο δύο αντίγραφα ανά κύτταρο.
• Η χρωμοσωμική ανάλυση του πυρηνικού DNA είναι διπλοειδής ενώ του μιτοχονδριακού DNA είναι απλοειδής.
• Ο ανασυνδυασμός και η επιδιόρθωση της αναπαραγωγής γενεών υπάρχει στο πυρηνικό DNA. Αντίθετα, αυτές οι διεργασίες απουσιάζουν στο μιτοχονδριακό DNA.
•
