Forskjellen mellom lineær og sirkulær DNA

Nøkkelforskjell - Lineær vs sirkulær DNA
 

Deoksyribose nukleinsyre (DNA) er hovedformen hvordan de fleste organismer lagrer sin genetiske informasjon. Derfor er strukturen og funksjonene til DNA veldig gunstige. DNA kan hovedsakelig finnes i to former; den lineære form og den sirkulære form. Linjært DNA er formen av DNA tilstede i den eukaryote kjerne og består av to frie ender. Sirkulært DNA er hovedsakelig funnet i prokaryoter, mens mitokondriene, kloroplasten og plasmidene også inneholder sirkulært DNA. Sirkulært DNA finnes i cytoplasma til den prokaryote cellen, i mitokondrier eller i kloroplast. De nøkkelforskjell mellom det lineære og sirkulære DNA er den konstruktive konformasjonen av molekylet. Linjært DNA oppnår en åpen konfigurasjon med to frie ender, mens sirkulært DNA oppnår en lukket konformasjon uten frie ender.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er linjært DNA
3. Hva er sirkulært DNA
4. Likheter mellom lineær og sirkulær DNA
5. Side ved side-sammenligning - Lineær vs Cirkulær DNA i tabellform
6. Sammendrag

Hva er linjært DNA?

Linjært DNA er tilstede i eukaryotiske genomene i cellekjernen. Det lineære DNA er sammensatt av to frie ender, og derfor er det en åpen struktur. Linjært DNA kan isoleres og separeres på agarosegelmedium, men på grunn av DNA-massens masse, vil et smear bli observert på gelen. For å isolere og separere ønskede fragmenter av lineært DNA, kan DNA'et kuttes under anvendelse av restriksjonsendonukleaser og deretter observeres på en gel-runde.

Figur 01: Linjært DNA

Replikasjonsprosessen av lineært DNA er en mye kompleks prosess, da det involverte mange mekanismer. Replikasjonen foregår på toveis, hvor to replikasjonsgafler dannes. Linjært DNA kan inneholde mange opprinnelige replikasjonssteder, da det lineære DNA er meget langt og komplekst. Replikasjonsprosedyren fortsetter til oppsigelsen finner sted ved løsningen av sluttermineringsproblemet da lineært DNA er sammensatt av telomeriske sekvenser.

Hva er sirkulært DNA?

Sirkulært DNA er et konformasjonsarrangement av DNA hvor det oppnår en lukket struktur. Sirkulært DNA har ingen forskjellige endene. Sirkulært DNA finnes i nesten alle prokaryoter med noen få unntak, i mitokondriene og kloroplastene til eukaryotene og i plasmider. Sirkulært DNA ligger i celle-cytoplasma av prokaryotene. Sirkulært DNA kan eksistere i forskjellige former, inkludert supercoiled former og nicked sirkulære DNA former. Når sirkulært DNA isoleres og separeres ved agarosegelelektroforese, kan forskjellige former for sirkulært DNA vise forskjellige migreringsegenskaper på gelen.

Plasmid DNA, også betegnet som ekstrakromosomalt sirkulært DNA som er tilstede i noen mikroorganismer, har vist seg å ha stor fordel innen molekylærbiologi og genteknologi. Plasmider syntetiseres kommersielt og brukes som vektorer i molekylær kloning. Noen eksempler på plasmidvektorer er pBR322, pUC18.

Figur 02: Sirkulær DNA

Replikasjonen av sirkulær DNA er sterkt variert i forhold til det lineære DNA. Under replikasjonsprosessen er det bare en opprinnelse for replikasjon tilstede, og på grunn av sin sirkulære natur kan replikasjon foregå på en retningsrikt måte med dannelsen av en enkelt replikasjonsgaffel.

Hva er likhetene mellom lineært og sirkulært DNA?

• Både lineært og sirkulært DNA er sammensatt av deoksyribose nukleinsyrer som inneholder adenin-, guanin-, cytosin- og tyminukleotider.
• Både lineært og sirkulært DNA har en dobbeltstrenget spiralformet struktur.
• Både lineært og sirkulært DNA bestemmer de genetiske egenskapene til organismer.
• Både lineært og sirkulært DNA kan separeres ved anvendelse av agarosegel-elektroforese-metoder.
• Begge DNA-former kan amplifiseres ved anvendelse av molekylære teknikker som polymerase-kjedereaksjon.
• Både lineært og sirkulært DNA blir ofte brukt i DNA-basert diagnostikk og i applikasjoner innen genteknologi.

Hva er forskjellen mellom lineær og sirkulær DNA?

Lineært og sirkulært DNA
Linjært DNA er formen av DNA tilstede i den eukaryote kjerne og består av to frie ender.	Sirkulært DNA er DNA som har en lukket konformasjon og finnes i cytoplasma av den prokaryote celle, mitokondrier eller kloroplast.
Fordeling
Linjært DNA finnes i kjernen av eukaryoter.	Sirkulært DNA er funnet i cytoplasma.
Replication
Replikering av lineært DNA har mange replikasjonsoriginer, og det er en kompleks prosess.	Replikasjon av sirkulært DNA har en enkelt opprinnelse til replikasjon, og det er en enkel prosess.

Oppsummering - Lineær vs sirkulær DNA

Linjært og sirkulært DNA er de to hovedformene hvorledes DNA fordeles i henholdsvis eukaryotisk og prokaryotisk celler. Linjært DNA er funnet i kjernen av eukaryoter og består av to frie ender og komplekse sekvenser. Sirkulært DNA finnes i prokaryoter og også i mitokondrielt og chloroplast-DNA som har en lukket konformasjon. Begge DNA-formene brukes mye i molekylærbiologiske og genetiske ingeniørstudier. Dette er forskjellen mellom lineært og sirkulært DNA.

Last ned PDF-filen av Linear vs Circular DNA

Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til nettbasert bruk som per sitatnotat. Vennligst last ned PDF-versjonen her: Forskjellen mellom lineær og sirkulær DNA

Henvisning:

1. "Eukaryotisk DNA-replikasjon." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23. januar 2018. Tilgjengelig her  
2. "Sirkulær bakteriell kromosom." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16. januar 2018. Tilgjengelig her  

Bilde Courtesy:

1. 'Chromosome'By Dietzel65 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2.'Mitokondriell DNA lg'By National Human Genome Research Institute - National Institutes of Health. National Human Genome Research Institute. "Talking Ordliste Genetiske Vilkår." 17. november 2016, (Public Domain) via Commons Wikimedia