Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer DNA
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Hauptunterschied - Prokaryotische gegen eukaryotische DNA
Prokaryotische und eukaryotische DNA enthalten genetische Informationen für die Entwicklung, Funktion und Reproduktion von Prokaryoten bzw. Eukaryoten. Eukaryoten bestehen aus membrangebundenem Kern, wohingegen Prokaryoten einen membrangebundenen Kern haben. Prokaryotische DNA ist doppelsträngig und zirkulär. Eukaryontische DNA ist jedoch doppelsträngig und linear. Die Menge an DNA in prokaryotischen Zellen ist viel geringer als die Menge an DNA in eukaryotischen Zellen. Sowohl prokaryotische als auch eukaryotische DNA werden durch das Enzym DNA-Polymerase repliziert. Das Hauptunterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer DNA ist das Prokaryontische DNA wird im Zytoplasma gefunden, wohingegen eukaryontische DNA in den Zellkern gepackt wird.
Dieser Artikel studiert,
1. Was ist prokaryotische DNA?
- Definition, Struktur, Merkmale
2. Was ist eukaryotische DNA?
- Definition, Struktur, Merkmale
3. Was ist der Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer DNA?
Was ist prokaryotische DNA?
Die DNA, die von Prokaryoten getragen wird, wird als prokaryotische DNA bezeichnet. Prokaryontische DNA wird im Zytoplasma von Bakterien gefunden. Einige prokaryotische DNA wird als zirkuläre Plasmide gefunden, die zusätzliche Informationen enthalten. Das heißt, prokaryotische DNA enthält keine Kernmembran. Prokaryotische DNA wird in ein einzelnes kreisförmiges Chromosom gepackt. Es befindet sich in der Region, die als Nukleoid im Zytoplasma bezeichnet wird. Nukleoidassoziierte Proteine sind an der Verpackung des prokaryotischen Chromosoms im Nukleoid beteiligt. Sie helfen prokaryotischer DNA, eine Schleifenstruktur zu bilden.
Die Größe der prokaryotischen DNA beträgt je nach Spezies etwa 160.000 bis 12,2 Millionen Basenpaare. Prokaryotische DNA enthält eine kleine Anzahl von Genen. Funktionell verwandte Gene sind in Operonen organisiert. Da prokaryotische DNA reich an Genen ist, ist die Menge an nicht funktioneller DNA geringer. Die prokaryotische DNA-Replikation ist relativ einfach. Das prokaryotische Chromosom enthält einen einzelnen Replikationsursprung, bei dem die Initiierung der DNA-Replikation erfolgt. Daher wird während der Replikation eine einzelne Replikationsfolk und -blase gebildet. Die Geschwindigkeit der Replikation ist bei Prokaryoten mit 2000 Nukleotiden pro Sekunde relativ hoch.
DNA-Polymerase ist das an der DNA-Replikation beteiligte Enzym; Dieses enthält sieben verschiedene Enzymfamilien. Von den sieben DNA-Polymerase-Familien teilen sich sowohl Prokaryoten als auch Eukaryoten drei Familien von DNA-Polymerasen: DNA-Polymerase A, B und Y. Die DNA-Polymerase-C-Familie ist nur in Prokaryoten enthalten. Pol III ist eine replikative DNA-Polymerase, die zur DNA-Polymerase-Familie C gehört.
Abbildung 1: Bakterien-DNA
Was ist eukaryotische DNA?
Die in den Eukaryoten enthaltene DNA wird als eukaryotische DNA bezeichnet. Eukaryontische DNA wird im Kern von Eukaryontenzellen gefunden. Einige eukaryotische DNA findet sich auch in Organellen wie Chloroplasten und Mitochondrien. Eukaryotische DNA wird von einer Kernmembran eingeschlossen. Eukaryotische DNA ist in mehrere lineare Chromosomen organisiert. Histone sind die Proteine, die an der Verpackung eukaryotischer Chromosomen im Zellkern beteiligt sind. Festes Aufwickeln und dichtes Packen sind die Merkmale der Packung eukaryotischer Chromosomen.
Eukaryoten bestehen aus einer großen Anzahl von Basenpaaren in ihren Chromosomen. Der größte Teil der eukaryontischen DNA besteht aus mehreren Kopien des Genoms. Die Größe des menschlichen Genoms beträgt etwa 2,9 Milliarden Basenpaare, die in 23 homologen Chromosomenpaaren angeordnet sind. Eukaryotische Gene werden für ein einzelnes Protein kodiert. Mehrere Proteine können durch alternatives Splicing von Exons während Modifikationen nach der Transkription erreicht werden. Die Gendichte eukaryotischer DNA ist gering. Daher ist die Menge an nicht funktionaler DNA in eukaryotischer DNA hoch. Die eukaryotische DNA-Replikation erfolgt durch mehrere Replikationsursprünge. Die Replikationsgeschwindigkeit ist bei Eukaryoten mit 100 Nukleotiden pro Sekunde gering.
Mehrere Proteinuntereinheiten sind an der DNA-Replikation von Eukaryoten beteiligt. DNA-Polymerase-Familien, X wie Pol Pol β, Pol σ, Pol λ, Pol μ und terminale Transferasen und RT-ähnliche Telomerase sind speziell in Eukaryoten enthalten.
Abbildung 2: Eukaryotische DNA
Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer DNA
Ort
Prokaryotische DNA: Prokaryontische DNA wird im Zytoplasma von prokaryotischen Zellen sowie zirkulären Plasmiden gefunden.
Eukaryotische DNA: Eukaryotische DNA befindet sich im Zellkern, im Chloroplasten und in den Mitochondrien.
Organelle DNA
Prokaryotische DNA: Prokaryontische DNA wird nicht in Organellen gefunden.
Eukaryotische DNA: Ein Teil der eukaryotischen DNA findet sich auch in Chloroplasten und Mitochondrien.
Größe
Prokaryotische DNA: Die Größe der DNA beträgt in Prokaryoten weniger als 0,1 pg.
Eukaryotische DNA: Die Größe der DNA ist in Eukaryonten hoch und beträgt normalerweise mehr als 1 pg.
GC / AT-Inhalt
Prokaryotische DNA: GC-Inhalt ist mehr als der AT-Inhalt.
Eukaryotische DNA: AT-Inhalte sind mehr als 4xGC-Inhalte.
Anzahl der Kopien
Prokaryotische DNA: Prokaryotische DNA besteht aus einer Kopie des Genoms.
Eukaryotische DNA: Eukaryotische DNA besteht aus mehr als einer Kopie des Genoms.
Anzahl der Gene
Prokaryotische DNA: Prokaryotische DNA enthält eine kleine Anzahl von Genen.
Eukaryotische DNA: Eukaryotische DNA enthält eine Vielzahl von Genen.
Anzahl der Chromosomen
Prokaryotische DNA: Prokaryotische DNA ist in einem einzigen Chromosom organisiert.
Eukaryotische DNA: Eukaryotische DNA ist in vielen Chromosomen organisiert.
Histone
Prokaryotische DNA: Prokaryotische DNA enthält keine Histone.
Eukaryotische DNA: Eukaryontische DNA im Kern mit Histonen.
Zirkular / Linear
Prokaryotische DNA: Prokaryotische DNA ist zirkulär. Daher haben sie kein Ende.
Eukaryotische DNA: Eukaryotische DNA ist linear und enthält zwei Enden.
Introns
Prokaryotische DNA: Introns fehlen in prokaryotischer DNA.
Eukaryotische DNA: Eukaryotische DNA besteht aus Introns, die die Sequenz der kodierenden Region unterbrechen.
Nichtfunktionelle DNA
Prokaryotische DNA: Prokaryotische DNA enthält weniger Mengen an nicht funktioneller DNA.
Eukaryotische DNA: Eukaryotische DNA enthält höhere Mengen an nichtfunktioneller DNA.
Transposons
Prokaryotische DNA: Prokaryotische DNA hat keine Transposons.
Eukaryotische DNA: Eukaryotische DNA besteht aus Transposons.
DNA Replikation
Prokaryotische DNA: Die prokaryotische DNA-Replikation erfolgt im Zytoplasma.
Eukaryotische DNA: Die eukaryotische DNA-Replikation erfolgt im Zellkern.
Ursprung der Replikation
Prokaryotische DNA: Das prokaryotische Chromosom enthält einen einzelnen Replikationsursprung.
Eukaryotische DNA: Eukaryontisches Chromosom enthält viele Replikationsursprünge.
Effizienz
Prokaryotische DNA: Die prokaryotische DNA-Replikation erfolgt schnell, pro Sekunde werden 2000 Nukleotide hinzugefügt.
Eukaryotische DNA: Die eukaryotische DNA-Replikation erfolgt langsam, pro Sekunde werden 100 Nukleotide hinzugefügt.
Fazit
Prokaryotische und eukaryotische DNA sind die Träger von genetischer Information, die für die Entwicklung, Funktion und Reproduktion von Prokaryoten und Eukaryoten erforderlich ist. Der Hauptunterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer DNA liegt in ihrer Menge, ihrem Informationsgehalt, ihrer Verpackung und ihrer Replikation. Prokaryotische DNA kann im Zytoplasma gefunden werden, während eukaryotische DNA im Zellkern gefunden wird, der von der Kernmembran eingeschlossen wird. Prokaryotische DNA ist in einem einzigen zirkularen Chromosom und eukaryotische DNA in mehreren linearen Chromosomen organisiert. Die Menge an eukaryotischer DNA ist höher als die prokaryontische DNA. Auch in der eukaryotischen DNA befinden sich mehrere Kopien des Genoms. Die Replikation sowohl der prokaryotischen als auch der eukaryontischen DNA erfolgt auf dieselbe Weise, die prokaryontische DNA-Replikation ist jedoch relativ einfach. Sowohl Prokaryoten als auch Eukaryoten enthalten DNA-Polymerasen, die die DNA replizieren und reparieren können. Eukaryoten enthalten auch Telomerase- und Terminaltransferasen.
Referenz:
1. Bank, E., Leaf Group. "Liste der Möglichkeiten, bei denen sich prokaryotische und eukaryotische DNA unterscheiden." Liste, wie sich prokaryotische und eukaryotische DNA unterscheiden Ausbildung - Seattle PI. Seattle PI, 21. Januar 2014. Web. 23. April 2017.
Bildhöflichkeit:
1. “Plasmid (englisch)” Nach Benutzer: Spaully auf Wikipedia - Eigene Arbeit (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia
2. "Eukaryote DNA-de" Von Eukaryote_DNA.svg (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
