Hauptunterschied – prokaryontische vs eukaryontische DNA

Prokaryontische und eukaryontische DNA tragen genetische Informationen für die Entwicklung, Funktion und Reproduktion von Prokaryonten bzw. Eukaryonten. Eukaryonten bestehen aus einem membrangebundenen Kern, während Prokaryonten keinen membrangebundenen Kern aufweisen. Prokaryontische DNA ist doppelsträngig und zirkulär. Aber eukaryotische DNA ist doppelsträngig und linear. Die DNA-Menge in prokaryontischen Zellen ist viel geringer als die DNA-Menge in eukaryontischen Zellen. Sowohl prokaryontische als auch eukaryontische DNA werden durch das Enzym DNA-Polymerase repliziert. Die Hauptunterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer DNA ist das prokaryontische DNA wird im Zytoplasma gefunden, während eukaryontische DNA in den Zellkern gepackt wird.

Dieser Artikel untersucht,

1. Was ist prokaryontische DNA? – Definition, Struktur, Funktionen 2. Was ist eukaryotische DNA? – Definition, Struktur, Funktionen 3. Was ist der Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer DNA?

Was ist prokaryontische DNA?

Die DNA, die von Prokaryonten getragen wird, wird als prokaryontische DNA bezeichnet. Prokaryontische DNA wird im Zytoplasma von Bakterien gefunden. Einige prokaryontische DNA werden als zirkuläre Plasmide gefunden, die zusätzliche Informationen tragen. Das bedeutet, dass prokaryontische DNA keine umschließende Kernmembran enthält. Prokaryontische DNA ist in ein einzelnes zirkuläres Chromosom gepackt. Es befindet sich in der als Nukleoid bezeichneten Region im Zytoplasma. Nukleoid-assoziierte Proteine ​​sind an der Verpackung des prokaryontischen 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. Prokaryontische DNA enthält eine kleine Anzahl von Genen. Funktionell verwandte Gene sind in Operons organisiert. Da prokaryontische DNA reich an Genen ist, ist die Menge an nicht-funktioneller DNA geringer. Die prokaryontische DNA-Replikation ist relativ einfach. Das prokaryontische Chromosom enthält einen einzigen Replikationsursprung, an dem die Initiation der DNA-Replikation stattfindet. Daher wird während der Replikation ein einzelnes Replikationsvolk und eine einzige Blase gebildet. Die Replikationsgeschwindigkeit ist bei Prokaryonten relativ hoch, 2000 Nukleotide pro Sekunde.

DNA-Polymerase ist das Enzym, das an der DNA-Replikation beteiligt ist; diese 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: Bakterielle DNA

Was ist eukaryotische DNA?

Die in Eukaryoten enthaltene DNA wird als eukaryotische DNA bezeichnet. Eukaryotische DNA wird im Kern eukaryotischer Zellen gefunden. Ein Teil der eukaryotischen DNA findet sich auch in Organellen wie Chloroplasten und Mitochondrien. Die eukaryotische DNA ist von einer Kernmembran umgeben. Die eukaryotische DNA ist in mehrere lineare Chromosomen organisiert. Histone sind die Proteine, die an der Verpackung eukaryontischer Chromosomen im Zellkern beteiligt sind. Enge Wicklung und dichte Packung sind die Merkmale der Packung eukaryontischer 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 homologe Chromosomenpaare angeordnet sind. Eukaryotische Gene werden für ein einzelnes Protein kodiert. Mehrere Proteine ​​können durch alternatives Spleißen von Exons während posttranskriptionaler Modifikationen erreicht werden. Die Gendichte eukaryontischer DNA ist gering. Daher ist die Menge an nicht-funktioneller DNA in eukaryontischer DNA hoch. Die eukaryotische DNA-Replikation erfolgt über mehrere Replikationsursprünge. Die Replikationsgeschwindigkeit ist bei Eukaryoten niedrig, 100 Nukleotide pro Sekunde.

An der DNA-Replikation von Eukaryoten sind mehrere Proteinuntereinheiten beteiligt. DNA-Polymerase-Familien, X wie Pol Pol β, Pol, Pol λ, Pol µ und terminale Transferasen und RT wie Telomerase sind speziell in Eukaryoten enthalten.

Abbildung 2: Eukaryontische DNA

Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer DNA

Standort

Prokaryontische DNA: Prokaryontische DNA findet sich im Zytoplasma prokaryontischer Zellen sowie in zirkulären Plasmiden.

Eukaryontische DNA: Eukaryotische DNA befindet sich im Zellkern, im Chloroplasten und in den Mitochondrien.

Organellen-DNA

Prokaryontische DNA: Prokaryontische DNA wird nicht in Organellen gefunden.

Eukaryontische DNA: Ein Teil der eukaryotischen DNA befindet sich auch in Chloroplasten und Mitochondrien.

Größe

Prokaryontische DNA: Die Größe der DNA beträgt bei Prokaryoten weniger als 0,1 pg.

Eukaryontische DNA: Die Größe der DNA ist bei Eukaryoten hoch, normalerweise mehr als 1 pg.

GC/AT-Inhalt

Prokaryontische DNA: GC-Inhalte sind mehr als AT-Inhalte.

Eukaryontische DNA: AT-Inhalt ist mehr als 4xGC-Inhalt.

Anzahl der Kopien

Prokaryontische DNA: Prokaryontische DNA besteht aus einer Kopie des Genoms.

Eukaryontische DNA: Die eukaryotische DNA besteht aus mehr als einer Kopie des Genoms.

Anzahl der Gene

Prokaryontische DNA: Prokaryontische DNA enthält eine kleine Anzahl von Genen.

Eukaryontische DNA: Die eukaryotische DNA enthält eine große Anzahl von Genen.

Anzahl der Chromosomen

Prokaryontische DNA: Prokaryotische DNA ist in einem einzigen Chromosom organisiert.

Eukaryontische DNA: Die eukaryotische DNA ist in viele Chromosomen organisiert.

Histone

Prokaryontische DNA: Prokaryontische DNA ist nicht mit Histonen gefüllt.

Eukaryontische DNA: Eukaryotische DNA im Zellkern, die mit Histonen gefüllt ist.

Rund/Linear

Prokaryontische DNA: Prokaryontische DNA ist zirkulär. Daher haben sie keine Enden.

Eukaryontische DNA: Eukaryotische DNA ist linear und enthält zwei Enden.

Introns

Prokaryontische DNA: Introns fehlen in prokaryontischer DNA.

Eukaryontische DNA: Eukaryotische DNA besteht aus Introns, die die Sequenz der kodierenden Region unterbrechen.

Nichtfunktionelle DNA

Prokaryontische DNA: Prokaryontische DNA enthält weniger Mengen an nichtfunktioneller DNA.

Eukaryontische DNA: Eukaryotische DNA enthält höhere Mengen an nichtfunktioneller DNA.

Transposons

Prokaryontische DNA: Prokaryotischer DNA fehlen Transposons.

Eukaryontische DNA: Die eukaryotische DNA besteht aus Transposons.

DNA Replikation

Prokaryontische DNA: Die prokaryontische DNA-Replikation findet im Zytoplasma statt.

Eukaryontische DNA: Die Replikation der eukaryotischen DNA erfolgt im Zellkern.

Ursprung der Replikation

Prokaryontische DNA: Das prokaryontische Chromosom enthält einen einzigen Replikationsstartpunkt.

Eukaryontische DNA: Das eukaryotische Chromosom enthält viele Replikationsursprünge.

Effizienz

Prokaryontische DNA: Die prokaryontische DNA-Replikation ist schnell, 2000 Nukleotide werden pro Sekunde hinzugefügt.

Eukaryontische DNA: Die eukaryotische DNA-Replikation ist langsam, 100 Nukleotide werden pro Sekunde hinzugefügt.

Abschluss

Prokaryontische und eukaryontische DNA sind die Träger der genetischen Information, die für die Entwicklung, Funktion und Vermehrung von Prokaryonten und Eukaryonten erforderlich ist. Der Hauptunterschied zwischen prokaryontischer und eukaryontischer DNA besteht in ihrer Menge, ihrem Informationsgehalt, ihrer Verpackung und Replikation. Prokaryotische DNA kann im Zytoplasma gefunden werden, während eukaryotische DNA im Zellkern, eingeschlossen von der Kernmembran, gefunden wird. Prokaryotische DNA ist in einem einzigen kreisförmigen Chromosom organisiert und eukaryotische DNA ist in mehrere lineare Chromosomen organisiert. Die Menge an eukaryotischer DNA ist höher als prokaryotischer DNA. Auch in der eukaryotischen DNA finden sich mehrere Kopien des Genoms. Die Replikation von sowohl prokaryontischer als auch eukaryontischer DNA erfolgt auf die gleiche Weise, jedoch ist die prokaryontische DNA-Replikation relativ einfach. Sowohl Prokaryoten als auch Eukaryoten enthalten DNA-Polymerasen, die in der Lage sind, die DNA zu replizieren und zu reparieren. Eukaryoten enthalten auch Telomerase und terminale Transferasen.

Referenz:1. Bank, E., Blattgruppe. "Listen Sie Wege auf, in denen sich prokaryotische und eukaryotische DNA unterscheiden." Listen Sie die Unterschiede auf, in denen sich prokaryontische und eukaryontische DNA unterscheiden | Bildung – Seattle PI. Seattle PI, 21. Januar 2014. Web. 23. April 2017.

Bildhöflichkeit: 1. „Plasmid (englisch)“ Von Benutzer: Spaully in englischer Wikipedia – Eigene Arbeit (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia2. „Eukaryote DNA-de“ Von Eukaryote_DNA.svg (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia