Klíčový rozdíl mezi prokaryotickým a eukaryotickým genomem je ten, že prokaryotický genom je přítomen v cytoplazmě, zatímco eukaryotický genom se omezuje na jádro.
Genomem se rozumí celá sbírka DNA organismu. Jinými slovy, genom je genetický materiál organismu, který obsahuje celkovou genetickou informaci. Většina organismu má genom tvořený DNA. Některé genomy jsou však založeny na RNA. Například některé viry mají RNA genomy. Když uvažujeme o celkovém genetickém materiálu organismu, nezahrnuje pouze geny nebo kódující sekvence. Zahrnuje jak geny, tak nekódující sekvence DNA.
Vzhledem k tomu, že genetická informace leží v genomu ve formě genů, geny podléhají transkripci a translaci, aby produkovaly proteiny. Existuje rozdíl mezi procesy exprese prokaryotického a eukaryotického genomu. Kromě toho se u prokaryot a eukaryot také liší ukládání a replikace obou genomů. Ale struktura DNA zůstává u obou organismů stejná (Double Helix). Hlavní rozdíl mezi prokaryotickým a eukaryotickým genomem spočívá v buněčné organizaci organismů a v tom, kde genom sídlí.
Co je prokaryotický genom?
Prokaryota jsou jednoduché jednobuněčné organismy, které postrádají membránově vázané organely. Kromě toho mají malá těla a malé genomy. Obvykle se prokaryotické genomy skládají z jedné nebo více molekul DNA. Jednoduše mají jeden chromozom, který plave v cytoplazmě. Kromě tohoto jediného chromozomu mají některé bakterie extrachromozomální DNA nazývanou plazmidy. Plazmidy nejsou genomová DNA. Jsou to doplňkové molekuly DNA. Nicméně plazmidy poskytují bakteriím další výhody, jako je rezistence na antibiotika, rezistence na herbicidy atd. Jsou to malé kruhové molekuly DNA, které mají schopnost se samy replikovat. Plazmidy tedy slouží jako důležité vektory v technologii rekombinantní DNA.
Obrázek 01: Prokaryotická buňka a genom
Prokaryotický genom obsahuje vzhledem k jejich malým rozměrům převážně kódující sekvence (exony). Neobsahuje však introny a opakující se sekvence. Kromě toho prokaryotické geny existují jako shluky, které regulují jediným promotorem. A také je tento jediný chromozom kruhový a v některých bodech se dotýká buněčné membrány. Strukturálně je prokaryotický genom kompaktnější než eukaryotický genom. Navíc neobsahuje mezery mezi geny.
Co je eukaryotický genom?
Eukaryota jsou organismy, které mají jádro a membránou vázané buněčné organely. Mají rozsáhlé buněčné kompartmenty, které provádějí odlišné funkce. Uvnitř jádra eukaryot najdeme eukaryotický genom, který obsahuje celou genetickou informaci organismu. Eukaryotický genom existuje především jako lineární chromozomy. Tyto chromozomy dále tvoří molekuly DNA spolu s histonovými proteiny. V lidském genomu je v každé buňce celkem 46 chromozomů. Všechny tyto chromozomy obklopuje jaderná membrána. Nemohou se tedy dostat do cytoplazmy buňky, pokud se nestanou molekulami mRNA. V eukaryotech také mitochondrie a chloroplasty obsahují některé molekuly DNA. Nejsou to však genomová DNA.
Obrázek 02: Eukaryotický genom
Eukaryotický genom je méně kompaktní a obsahuje opakující se sekvence a také mnoho nekódujících sekvencí, jako jsou introny a spacer DNA. Ve srovnání s prokaryotickým genomem je eukaryotický genom větší a má miliardy párů bází. Kromě toho obsahuje mnoho genů s více kopiemi.
Jaké jsou podobnosti mezi prokaryotickým a eukaryotickým genomem?
- Prokaryotický i eukaryotický genom se skládá z molekul DNA.
- Genomy slouží jako úložiště genetické informace obou typů organismů.
- Oba genomy také obsahují geny.
- Obojí navíc prochází transkripcí a překladem.
- Kromě toho se oba genomy duplikují a dědí do dalších generací.
Jaký je rozdíl mezi prokaryotickým a eukaryotickým genomem?
Organizmy jsou dva typy buď prokaryota, nebo eukaryota. Prokaryota mají jednoduchou buněčnou organizaci, zatímco eukaryota mají složitou buněčnou organizaci. Podobně jako prokaryotický genom je malý a méně komplexní ve srovnání s eukaryotickým genomem. Strukturálně se prokaryotický genom omezuje na jeden chromozom, zatímco eukaryotický genom má více chromozomů. To je jeden rozdíl mezi prokaryotickým a eukaryotickým genomem. Kromě toho je dalším rozdílem mezi prokaryotickým a eukaryotickým genomem to, že prokaryotický genom je přítomen v cytoplazmě, zatímco eukaryotický genom je přítomen uvnitř jádra. Také, když vezmeme v úvahu velikost genomu, prokaryotický genom je mnohem menší než eukaryotický genom. Navíc, pokud jde o složení, eukaryotický genom má mnoho repetitivních DNA, intronů a spacer DNA, které v prokaryotickém genomu chybí.
Níže uvedená infografika ilustruje další fakta týkající se rozdílu mezi prokaryotickým a eukaryotickým genomem.
Shrnutí – Prokaryotický vs eukaryotický genom
Prokaryota jsou dva typy, jako jsou bakterie a archaea. Na druhé straně eukaryota zahrnují rostliny, zvířata, houby, řasy a prvoky. Prokaryota postrádají membránově vázané organely, jako je jádro, mitochondrie atd. Naproti tomu eukaryota mají rozsáhlé vnitřní kompartmenty, které se oddělují membránami. Podle těchto rozdílů v buněčné organizaci se od sebe liší i prokaryotické a eukaryotické genomy. Hlavním rozdílem mezi prokaryotickým a eukaryotickým genomem je tedy to, že prokaryotický genom plave v cytoplazmě, zatímco eukaryotický genom chrání uvnitř jádra. Kromě toho je prokaryotický genom kompaktnější a nemá žádnou repetitivní DNA, introny a spacer DNA ve srovnání s eukaryotickým genomem. Naproti tomu eukaryotický genom má mnoho genů, více repetitivní DNA a introny. Toto je tedy rozdíl mezi prokaryotickým a eukaryotickým genomem.
