Forskel mellem genomisk og plasmid-DNA

Det vigtigste forskel mellem genomisk og plasmid DNA er det genomisk DNA er essentielt for overlevelse af organismer, herunder bakterier, mens plasmid-DNA ikke er essentielt for overlevelse af bakterier.

Hver levende organisme har genetisk materiale, der kontrollerer dens overordnede funktion. Genetisk materiale findes hovedsageligt som kromosomalt DNA. I eukaryoter er genomisk DNA til stede inde i kernen, mens genomisk DNA er til stede i cytoplasmaet i prokaryoter. Bortset fra kromosomalt DNA eller genomisk DNA har nogle organismer, herunder bakterier, archaea og gær, ekstrakromosomalt DNA kendt som plasmid-DNA. Plasmid-DNA er ikke essentielt for den daglige funktion af disse organismer. De giver dog nogle yderligere fordele for disse organismer, da den indeholder flere vigtige gener. Det er også vigtigt at bemærke, at disse gener ikke er så vitale som generne, der findes i genomisk DNA. Så denne artikel forsøger at diskutere forskellen mellem genomisk og plasmid-DNA.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er genomisk DNA
3. Hvad er plasmid-DNA
4. Ligheder mellem genomisk og plasmid-DNA
5. Sammenligning side ved side - Genomisk vs plasmid-DNA i tabelform
6. Resume

Hvad er genomisk DNA?

Genomisk DNA repræsenterer det genetiske materiale i en organisme. I de fleste levende organismer findes genomisk DNA som kromosomalt DNA. Prokaryoter har genomisk DNA i deres cytoplasma, mens eukaryoter har genomisk DNA i deres kerne. Kromosomalt eller genomisk DNA kan være enkeltstrenget eller dobbeltstrenget og lineært eller cirkulært. Eukaryoter har flere kromosomer, mens prokaryoter, især bakterier og archaea, har et enkelt kromosom. Genomisk DNA indeholder den samlede genetiske information, der er afgørende for organismernes overlevelse og trivsel. Desuden er genomisk DNA arvelighedsmateriale for en organisme. Afkom modtager genetisk materiale fra deres forældre. Således passerer den genetiske information fra generation til generation via replikation af kromosomalt DNA. Det duplikeres under celledeling. Endvidere indeholder kromosomalt DNA både kodende og ikke-kodende sekvenser, og disse DNA er tæt pakket med histonproteiner i eukaryoter.

Figur 01: Genomisk DNA

Genomisk DNA koder for proteiner, der er ansvarlige for strukturelle og funktionelle proteiner. Derudover er genomisk DNA kun synligt i profasen om celledeling som kromosomer; Ellers vises det som et bundt af strenge kaldet kromatin.

Når kompleksiteten af organismen er højere, kan der findes mere DNA i genomet. I et menneske er der tre milliarder basepar og 23 par kromosomer. På den anden side har små bakterier, især Escherichia coli, 4,3 millioner basepar.

Hvad er Plasmid-DNA?

Plasmid-DNA er en type ekstra-kromosomalt DNA, der findes i bakterier, archaea og gær. Det er dobbeltstrengede, cirkulære og lukkede løkker. Prokaryotiske celler har plasmider ud over deres genomiske DNA. Plasmid-DNA-elementer har også få gener. Men disse gener er ikke afgørende for bakteriens funktion. Imidlertid giver disse gener ekstra overlevelse til cellen. En bakteriecelle har flere kopier af plasmider.

Figur 02: Plasmid-DNA

Bakterier forekommer også under ekstreme forhold, så de har brug for forsvarsmekanismer. De gener, der er til stede i plasmider, er ansvarlige for antibiotikaresistens og metabolisme af nogle substrater, såsom ß-galactosidase.

Plasmider hjælper med at udveksle gener horisontalt mellem bakterier. Men dette er ikke et trin med celledeling. Nogle plasmider kan udveksles mellem to forskellige arter. Det hjælper med at sprede vigtige egenskaber til overlevelse såsom antibiotikaresistent gen gennem bakteriepopulationen.

Hvad er ligheden mellem Genomisk og plasmid-DNA?

Genomisk og plasmid-DNA er to typer DNA, der findes i levende organismer.
De indeholder gener.
Begge typer DNA er til stede i bakterier og archaea.
Også byggestenene til begge er deoxyribonukleotider.
Derudover er begge dobbeltstrengede.

Hvad er forskellen mellem genomisk og plasmid-DNA?

Genomisk DNA og plasmid-DNA er to typer DNA i levende organismer. Genomisk DNA er kromosomalt DNA fra levende organismer, der indeholder genetisk information. På den anden side er plasmid-DNA ekstrakromosomalt DNA til stede i bakterier, archaea og nogle eukaryoter. Den vigtigste forskel mellem genomisk og plasmid DNA er således, at det genomiske DNA er essentielt for overlevelse af organismer, mens plasmid DNA ikke er væsentligt for overlevelse af organismer. En yderligere forskel mellem genomisk og plasmid DNA er også deres størrelser. Genomisk DNA er mange gange større end plasmid-DNA'et.

Desuden indeholder genomisk DNA vitale gener, der producerer alle strukturelle og funktionelle proteiner. Men plasmid-DNA indeholder gener, der giver yderligere fordele for organismerne. Derfor er dette også en forskel mellem genomisk og plasmid-DNA.

Nedenfor info-grafik præsenterer mere information om forskellen mellem genomisk og plasmid DNA sammenligneligt.

Sammendrag - Genomisk vs plasmid-DNA

Bakterier omfatter to typer DNA som kromosomalt DNA og ekstra-kromosomalt DNA kendt som plasmid-DNA. Begge typer er cirkulært dobbeltstrenget DNA. Ved at opsummere forskellen mellem genomisk og plasmid-DNA betragtes det kromosomale DNA som genomisk DNA fra bakterier. Det indeholder alle gener, der er nødvendige for at overleve dem og indeholder alle de genetiske oplysninger til deres velbefindende. Mens plasmid-DNA indeholder gener, der giver yderligere fordele til bakterier, såsom antibiotikaresistens, herbicidresistens osv. Således er genomisk DNA vigtigt for arveligheden af organismer, mens plasmid-DNA er vigtigt for at give ekstra fordele for overlevelse.

Reference:

1. “Plasmid / plasmider” Nature News, Nature Publishing Group, tilgængelig her.
2. "Genomisk DNA." Genomisk DNA - et overblik | ScienceDirect-emner, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Kromosom-DNA-gen” af Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “Plasmid (engelsk)” Af bruger: Spaully på engelsk wikipedia - Eget arbejde (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur