Was ist der Unterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA?

Das Hauptunterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA ist das Plasmid-DNA enthält nur zusätzliche Gene, die für das Überleben des Organismus nicht nützlich sind, während chromosomale DNA alle notwendigen Informationen für das Wachstum, die Entwicklung und die Reproduktion des Organismus enthält. 

Plasmid-DNA und chromosomale DNA sind zwei Arten von DNA, die hauptsächlich in lebenden Zellen vorkommen. Beide kodieren für die Gene. Weiterhin ist Plasmid-DNA ein Typ von extrachromosomaler DNA und kein Typ von genomischer DNA. Tatsächlich wird nur chromosomale DNA als genomische DNA betrachtet.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Plasmid-DNA?
     - Definition, Struktur, Rolle in der Zelle
2. Was ist chromosomale DNA?
     - Definition, Struktur, Rolle in der Zelle
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Biologische Information, chromosomale DNA, extrachromosomale DNA, genomische DNA, Plasmid-DNA

Was ist Plasmid-DNA?

Plasmid-DNA ist eine Art DNA, die von der genomischen DNA abgetrennt wird. Daher handelt es sich um eine Form extrachromosomaler DNA. Es ist immer kreisförmig und kommt natürlicherweise in prokaryotischen Zellen vor. Außerdem ist Plasmid-DNA im Vergleich zu Chromosomen ein kleines Molekül. Eine bestimmte Zelle kann eine variable Anzahl eines bestimmten Plasmidtyps enthalten. Im Allgemeinen ist Plasmid-DNA selbstreplikative DNA, da sie einen Replikationsursprung enthält. Daher können Plasmide unabhängig von der genomischen DNA replizieren.

Figur 1: Plasmid-DNA

Plasmid-DNA kodiert für mehrere Gene, deren Genprodukte für die allgemeine Funktionsweise der Zelle nicht notwendig sind. Diese Gene kodieren für Antibiotikaresistenz, Metallresistenz, Stickstofffixierung und Toxinproduktion. Dies bedeutet, dass die Zelle diese Genprodukte nur unter bestimmten Bedingungen für das Überleben benötigt. Sowohl prokaryotische als auch eukaryotische Zellen nehmen Plasmid-DNA auf natürliche Weise oder unter künstlich induzierten Bedingungen auf. Daher kann die Transformation rekombinanter Plasmide in einen Wirtsorganismus in einem als Gentechnik bezeichneten Prozess neue Gene in den Organismus einführen.

Was ist chromosomale DNA?

Chromosomale DNA ist die genomische DNA. Sowohl das eukaryotische als auch das prokaryotische Genom ist in Chromosomen organisiert. Das prokaryotische Genom enthält nur ein einziges Chromosom, das zirkulär ist. Auf der anderen Seite enthält das eukaryotische Genom mehrere Chromosomen, die linear sind. Jedes Chromosom enthält einen Replikationsursprung und eukaryotische Chromosomen enthalten aufgrund ihrer Größe mehr als einen Replikationsursprung. Chromosomale DNA ist immer doppelsträngig.

Abbildung 2: Chromosomale DNA

Die Anzahl einer bestimmten Art von Chromosom im Genom hängt von der Art ab. Die meisten Genome auf der Erde sind jedoch diploid und enthalten zwei Kopien eines bestimmten Chromosomentyps. Da chromosomale DNA das Genom eines bestimmten Organismus darstellt, ist die Information in den Genen der chromosomalen DNA für das Wachstum, die Entwicklung und die Reproduktion des Organismus notwendig.

Ähnlichkeiten zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA

• Plasmid-DNA und chromosomale DNA sind zwei Arten von DNA in den Zellen.
• Im Allgemeinen sind beide doppelsträngig.
• Beide sind auch kreisförmig in Prokaryoten.
• Darüber hinaus kodieren sie für Gene.
• Außerdem enthalten beide den Ursprung der Replikation.

Unterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA

Definition

Plasmid-DNA bezieht sich auf ein kleines, zirkulares doppelsträngiges DNA-Molekül, das sich von der chromosomalen DNA einer Zelle unterscheidet, während sich chromosomale DNA auf ein Molekül bezieht, das die genetische Information in allen zellulären Lebensformen trägt. Dies ist also der grundlegende Unterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA.

Genomische DNA

Plasmid-DNA ist eine Form von extrachromosomaler DNA und wird nicht als genomische DNA betrachtet, während chromosomale DNA ein Typ von genomischer DNA ist. Dies ist ein Hauptunterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA.

Auftreten

Ein weiterer Unterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA besteht darin, dass die Plasmid-DNA natürlicherweise nur in Prokaryoten vorkommt, während chromosomale DNA sowohl in eukaryotischen als auch in prokaryotischen Zellen vorkommt.

Größe

Darüber hinaus ist die Größe auf einen weiteren Unterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA zurückzuführen. Die Größe der Plasmid-DNA kann 1-200 kbp betragen, während die Chromosomen typischerweise größer sind als die Plasmid-DNA.

Linear / Rund

Plasmid-DNA ist auch kreisförmig, während die chromosomale DNA in Prokaryoten linear ist und die chromosomale DNA in Eukaryoten kreisförmig ist.

Nummer

Darüber hinaus variiert die Anzahl eines bestimmten Typs von Plasmid-DNA von 1 bis 1.000 pro Zelle, während die Anzahl von Kopien eines bestimmten Chromosoms pro Zelle basierend auf der Spezies bestimmt wird.

Histon

Basierend auf der Assoziation mit Histon können wir außerdem einen Unterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA feststellen. Das ist; Die Plasmid-DNA ist nicht mit Histon-Proteinen assoziiert, während die chromosomale DNA in Eukaryoten Histon-Proteine ​​zum Verpacken verwendet.

Art der Gene

Auch sind die Gene in der Plasmid-DNA nicht für die allgemeine Funktionsweise der Zelle notwendig, während die von Genen in der chromosomalen DNA kodierte Information für das Wachstum, die Entwicklung und die Reproduktion des Organismus notwendig ist.

Replikation

Die Replikation ist ein weiterer Unterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA. Plasmid-DNA kann sich unabhängig vom Genom replizieren, während chromosomale DNA zusammen mit dem Genom repliziert wird.

Exons und Introns

Plasmid-DNA hat einen offenen Leserahmen, jedoch keine Exons oder Introns, während die chromosomale DNA von Eukaryoten Exons und Introns enthält. Bei Prokaryoten gibt es jedoch nur einen offenen Leserahmen. Daher ist dies auch ein Unterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA.

Transfer

Außerdem kann Plasmid-DNA mittels horizontalem Gentransfer übertragen werden, während chromosomale DNA nur mittels Zellteilung übertragen werden kann.

Bedeutung

Darüber hinaus spielt Plasmid-DNA eine wichtige Rolle in der rekombinanten DNA-Technologie, während chromosomale DNA bei der Untersuchung genetischer Informationen wichtig ist.

Fazit

Plasmid-DNA ist eine Art von extrachromosomaler DNA und keine Form von genomischer DNA. Es kommt natürlicherweise in den prokaryotischen Zellen vor. Darüber hinaus handelt es sich um ein kleines, zirkulares, doppelsträngiges DNA-Molekül, dessen Gene nicht für die allgemeine Funktionsweise der Zelle erforderlich sind. Im Gegensatz dazu ist chromosomale DNA eine Art zirkuläre oder lineare DNA, die zum Genom gehört. Daher ist die Information in den Genen der chromosomalen DNA für das Wachstum, die Entwicklung und die Reproduktion des Organismus notwendig. Somit besteht der Hauptunterschied zwischen Plasmid-DNA und chromosomaler DNA in ihrer Struktur und Rolle innerhalb der Zelle.

Referenz:

1. "Plasmid / Plasmide". Nature News, Nature Publishing Group, hier erhältlich
2. „Was ist ein Chromosom? - Genetics Home Reference - NIH. ”US-amerikanische Nationalbibliothek für Medizin

Bildhöflichkeit:

1. “Plasmid (englisch)” Nach Benutzer: Spaully auf Wikipedia - Eigene Arbeit (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia 
2. “Chromosome de” Nach Datei: Chromosome-es.svg: KES47 (Diskussion) abgeleitete Arbeit: KES47 - Datei: Chromosome-es.svg (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia