Klíčový rozdíl – lineární a kruhová DNA
Deoxyribózová nukleová kyselina (DNA) je hlavní formou, jak většina organismů uchovává svou genetickou informaci. Struktura a funkce DNA jsou tedy velmi prospěšné. DNA lze nalézt hlavně ve dvou formách; lineární tvar a kruhový tvar. Lineární DNA je forma DNA přítomná v eukaryotickém jádru a je složena ze dvou volných konců. Kruhová DNA se nachází převážně u prokaryot, zatímco mitochondrie, chloroplasty a plazmidy také obsahují kruhovou DNA. Kruhová DNA se nachází v cytoplazmě prokaryotické buňky, v mitochondriích nebo v chloroplastu. Klíčovým rozdílem mezi lineární a kruhovou DNA je strukturní konformace molekuly. Lineární DNA dosahuje otevřené konfigurace se dvěma volnými konci, zatímco kruhová DNA dosahuje uzavřené konformace bez volných konců.
Co je lineární DNA?
Lineární DNA je přítomna v eukaryotických genomech uvnitř buněčného jádra. Lineární DNA se skládá ze dvou volných konců, a proto se jedná o otevřenou strukturu. Lineární DNA lze izolovat a separovat na agarózovém gelovém médiu, i když v důsledku objemnosti DNA by byl na gelu pozorován šmouh. Aby se izolovaly a oddělily požadované fragmenty lineární DNA, může být DNA štěpena pomocí restrikčních endonukleáz a poté pozorována na gelu.
Obrázek 01: Lineární DNA
Replikační proces lineární DNA je velmi složitý proces, protože zahrnuje mnoho mechanismů. Replikace probíhá obousměrným způsobem, kdy se vytvoří dvě replikační vidlice. Lineární DNA může obsahovat mnoho počátků replikačních míst, protože lineární DNA je mnohem dlouhá a složitá. Replikační procedura pokračuje, dokud nedojde k ukončení po vyřešení problému zakončení, protože lineární DNA se skládá z telomerických sekvencí.
Co je kruhová DNA?
Kruhová DNA je jedno konformační uspořádání DNA, kde získává uzavřenou strukturu. Kruhová DNA nemá žádné zřetelné konce. Kruhová DNA se nachází téměř ve všech prokaryotech s několika výjimkami, v mitochondriích a chloroplastech eukaryot a v plazmidech. Kruhová DNA se nachází v buněčné cytoplazmě prokaryot. Kruhová DNA může existovat v různých formách včetně superspirálních forem a vroubkovaných kruhových forem DNA. Když je kruhová DNA izolována a separována elektroforézou na agarózovém gelu, mohou různé formy kruhové DNA vykazovat různé migrační vlastnosti na gelu.
Plasmidová DNA označovaná také jako extrachromozomální kruhová DNA přítomná v některých mikroorganismech se ukázala jako velmi přínosná v oblasti molekulární biologie a genetického inženýrství. Plazmidy jsou komerčně syntetizovány a používají se jako vektory při molekulárním klonování. Některé příklady plazmidových vektorů jsou pBR322, pUC18.
Obrázek 02: Kruhová DNA
Replikace kruhové DNA je ve srovnání s lineární DNA značně odlišná. Během procesu replikace je přítomen pouze jeden počátek replikace a vzhledem ke své kruhové povaze může replikace probíhat jednosměrně s vytvořením jediné replikační vidlice.
Jaké jsou podobnosti mezi lineární a kruhovou DNA?
- Lineární i kruhová DNA se skládají z deoxyribózových nukleových kyselin obsahujících adeninové, guaninové, cytosinové a thyminové nukleotidy.
- Lineární i kruhová DNA mají dvouvláknovou helikální strukturu.
- Lineární i kruhová DNA určují genetické vlastnosti organismů.
- Lineární i kruhová DNA mohou být separovány pomocí metod elektroforézy na agarózovém gelu.
- Obě formy DNA lze amplifikovat pomocí molekulárních technik, jako je polymerázová řetězová reakce.
- Lineární i kruhová DNA se běžně používají v diagnostice založené na DNA a v aplikacích v genetickém inženýrství.
Jaký je rozdíl mezi lineární a kruhovou DNA?
Lineární a kruhová DNA |
|
| Lineární DNA je forma DNA přítomná v eukaryotickém jádru a skládá se ze dvou volných konců. | Kruhová DNA je DNA, která má uzavřenou konformaci a nachází se v cytoplazmě prokaryotické buňky, mitochondrií nebo chloroplastu. |
| Distribuce | |
| Lineární DNA se nachází v jádře eukaryot. | Kruhová DNA se nachází v cytoplazmě. |
| Replikace | |
| Replikace lineární DNA má mnoho počátků replikace a je to složitý proces. | Replikace kruhové DNA má jeden počátek replikace a je to jednoduchý proces. |
Shrnutí – lineární vs kruhová DNA
Lineární a kruhová DNA jsou dvě hlavní formy distribuce DNA v eukaryotických a prokaryotických buňkách. Lineární DNA se nachází v jádře eukaryot a je složena ze dvou volných konců a komplexních sekvencí. Kruhová DNA se nachází v prokaryotech a také v mitochondriální a chloroplastové DNA, která má uzavřenou konformaci. Obě formy DNA jsou široce používány ve studiích molekulární biologie a genetického inženýrství. To je rozdíl mezi lineární a kruhovou DNA.
Stáhněte si PDF lineární vs kruhovou DNA
Verzi tohoto článku si můžete stáhnout ve formátu PDF a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si prosím PDF verzi zde: Rozdíl mezi lineární a kruhovou DNA
