Nøgleforskel – Lineær vs cirkulær DNA
Deoxyribose-nukleinsyre (DNA) er hovedformen, hvordan de fleste organismer opbevarer deres genetiske information. Derfor er strukturen og funktionerne af DNA meget gavnlige. DNA kan hovedsageligt findes i to former; den lineære form og den cirkulære form. Lineær DNA er den form for DNA, der findes i den eukaryote kerne og er sammensat af to frie ender. Cirkulært DNA findes overvejende i prokaryoter, hvorimod mitokondrierne, chloroplasten og plasmiderne også indeholder cirkulært DNA. Cirkulært DNA findes i cytoplasmaet i den prokaryote celle, i mitokondrier eller i kloroplasten. Den vigtigste forskel mellem det lineære og cirkulære DNA er den strukturelle konformation af molekylet. Lineær DNA opnår en åben konfiguration med to frie ender, hvorimod cirkulær DNA opnår en lukket konformation uden frie ender.
Hvad er lineært DNA?
Lineært DNA er til stede i de eukaryote genomer i cellekernen. Det lineære DNA er sammensat af to frie ender, og derfor er det en åben struktur. Lineært DNA kan isoleres og adskilles på agarosegelmedier, selvom der på grund af DNA'ets omfangsrighed ville blive observeret en udstrygning på gelen. For at isolere og adskille ønskede fragmenter af lineært DNA kan DNA'et skæres under anvendelse af restriktionsendonukleaser og derefter observeres på en gelkørsel.
Figur 01: Lineær DNA
Replikationsproces af lineært DNA er en meget kompleks proces, da den involverede en masse mekanismer. Replikationen foregår på en tovejs måde, hvor der dannes to replikationsgafler. Lineær DNA kan indeholde mange oprindelser af replikationssteder, da det lineære DNA er meget langt og komplekst. Replikationsproceduren fortsætter, indtil termineringen finder sted efter løsningen af endetermineringsproblemet, da lineært DNA er sammensat af telomere sekvenser.
Hvad er cirkulært DNA?
Cirkulært DNA er et konformationelt arrangement af DNA, hvor det opnår en lukket struktur. Cirkulært DNA har ingen distinkte ender. Cirkulært DNA findes i næsten alle prokaryoter med nogle få undtagelser, i eukaryoternes mitokondrier og kloroplast og i plasmider. Cirkulært DNA er placeret i prokaryoternes cellecytoplasma. Cirkulært DNA kan eksistere i forskellige former, herunder supersnoede former og cirkulære DNA-former. Når cirkulært DNA isoleres og adskilles ved agarosegelelektroforese, kan forskellige former for cirkulært DNA vise forskellige migrationsegenskaber på gelen.
Plasmid-DNA, der også betegnes som ekstrakromosom alt cirkulært DNA, der findes i nogle mikroorganismer, har vist sig at have stor fordel inden for molekylærbiologi og genteknologi. Plasmider syntetiseres kommercielt og anvendes som vektorer i molekylær kloning. Nogle eksempler på plasmidvektorer er pBR322, pUC18.
Figur 02: Cirkulært DNA
Replikationen af cirkulært DNA er meget varieret i sammenligning med det lineære DNA. Under replikationsprocessen er der kun ét replikationsorigin til stede, og på grund af dets cirkulære natur kan replikation finde sted på en ensrettet måde med dannelsen af en enkelt replikationsgaffel.
Hvad er lighederne mellem lineært og cirkulært DNA?
- Både lineært og cirkulært DNA er sammensat af deoxyribose-nukleinsyrer indeholdende adenin-, guanin-, cytosin- og thymin-nukleotider.
- Både lineært og cirkulært DNA har en dobbeltstrenget spiralstruktur.
- Både lineært og cirkulært DNA bestemmer organismers genetiske karakteristika.
- Både lineært og cirkulært DNA kan adskilles ved hjælp af agarosegelelektroforesemetoder.
- Begge DNA-former kan amplificeres ved hjælp af molekylære teknikker såsom polymerasekædereaktion.
- Både lineært og cirkulært DNA er almindeligt anvendt i DNA-baseret diagnostik og i applikationer inden for genteknologi.
Hvad er forskellen mellem lineært og cirkulært DNA?
Lineært og cirkulært DNA |
|
| Lineært DNA er den form for DNA, der findes i den eukaryote kerne og er sammensat af to frie ender. | Cirkulært DNA er det DNA, der har en lukket konformation og findes i cytoplasmaet i den prokaryote celle, mitokondrier eller kloroplast. |
| Distribution | |
| Lineært DNA findes i kernen af eukaryoter. | Cirkulært DNA findes i cytoplasmaet. |
| replikering | |
| Replikation af lineært DNA har mange former for replikation, og det er en kompleks proces. | Replikation af cirkulært DNA har et enkelt replikationsorigin, og det er en simpel proces. |
Opsummering – Lineær vs cirkulær DNA
Lineært og cirkulært DNA er de to hovedformer, hvordan DNA fordeles i henholdsvis eukaryote og prokaryote celler. Lineær DNA findes i kernen af eukaryoter og er sammensat af to frie ender og komplekse sekvenser. Cirkulært DNA findes i prokaryoter og også i mitokondrie- og kloroplast-DNA, der har en lukket konformation. Begge former for DNA bruges i vid udstrækning i molekylærbiologiske og genteknologiske undersøgelser. Dette er forskellen mellem lineært og cirkulært DNA.
Download PDF'en af Linear vs Circular DNA
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnotat. Download venligst PDF-versionen her: Difference Between Linear and Circular DNA
