주요 차이 - 미토콘드리아 DNA 대 핵 DNA
미토콘드리아 DNA와 핵 DNA는 세포의 유전자 구성에 기여합니다. 미토콘드리아 DNA (MTDNA)는 미토콘드리아 내에서 발견되는 이중 가닥 원형 DNA입니다. 그것은 미토콘드리아가 요구하는 단백질과 기능성 RNA를 암호화합니다. 그러나, 핵 DNA에 의해 암호화 된 일부 단백질은 시토 졸에서 수입된다. 핵 DNA (NDNA)는 세포에 필요한 거의 모든 단백질을 암호화하는 몇몇 선형 염색체로 구성된다. 미토콘드리아 DNA는 핵 DNA에 비해 짧다. 주요 차이 미토콘드리아 DNA와 핵 DNA 사이에는 미토콘드리아 DNA가 미토콘드리아에 의해 필요한 유전자 정보에 대해 암호화된다는 것입니다 핵 DNA는 전체 세포에 필요한 유전자 정보에 대해 암호화됩니다 .
이 기사는
에 대해 설명합니다 1. 미토콘드리아 DNA
- 정의, 구조 및 구성, 기능
2. 핵 DNA
- 정의, 구조 및 구성, 기능
3. 미토콘드리아 DNA와 핵 DNA의 차이점은 무엇입니까
미토콘드리아 DNA
미토콘드리아는 산화 적 인산화를 통한 세포 에너지 생성에 관여합니다. 미토콘드리아 내부에는 자체 게놈이 발견됩니다. 이것을 미토콘드리아 DNA ( mtdna 이라고합니다 ). MTDNA는 이중 가닥 원형 DNA 분자로 구성되며, 이는 단일 염색체로 배열된다. 단일 미토콘드리아는 수십 개의 mtDNA 사본으로 구성됩니다. 미토콘드리아는 다수의 MTDNA 분자로 구성됩니다. 단일 세포는 100 개 이상의 미토콘드리아를 함유 할 수 있습니다. 따라서, 세포 당, 1,000 개 이상의 mtDNA 사본을 찾을 수있다. 세포 당 mtDNA 사본의 수는 미토콘드리아 당 mtDNA 사본의 수와 세포 당 미토콘드리아의 크기 및 수에 따라 다릅니다. 그것은 세포의 유전자 구성의 약 0.25%로 구성됩니다. 미토콘드리아의 DNA는 그림 1 에 나타납니다. .
그림 1 :미토콘드리아의 DNA
33 개의 유전자가 mtDNA에서 암호화되어 있습니다. 이들 유전자는 미토콘드리아 내의 기능뿐만 아니라 미토콘드리아에 의한 필요한 TRNA 및 RRNA, 특히 단백질 합성에 대해 필요한 단백질에 대해 암호화된다. 미토콘드리아 DNA 및 RNA 폴리머 라제는 미토콘드리아에 국소화 된 것으로 밝혀졌다. 미토콘드리아 내부에서 합성 된 폴리펩티드는 서브 유닛이며, 이는 ATP 합성 또는 전자 수송에 사용 된 다중 체 복합체를 형성한다. mtDNA는 세포의 에너지 요구 사항에 따라 핵 DNA와 독립적으로 복제됩니다.
효모에서 미토콘드리아의 상속은 바이폴린입니다. mtDNA는 인간의 모체 상속 계보로 구성됩니다. 세포질은 포유 동물의 정자에 의한 접합체에 거의 또는 전혀 기여된다. 따라서, 배아에서 거의 모든 미토콘드리아는 난자에서 유래된다. 식물에서, mtDNA의 상속은 포유 동물과 동일하다. 따라서, mtDNA와 관련된 질병은 모체 상속에 의해 얻어진다. mtDNA는 핵 DNA와 비교할 때 돌연변이에 더 취약하다. mtDNA의 잘못된 감각 돌연변이는 Leber의 유전 적 시신경 병증을 유발합니다. mtdna의 큰 결실은 Kearns-sayre 증후군과 만성 진보적 인 외부 안과를 유발합니다. 원형 mtDNA는도 2 에 도시되어있다 .
그림 2 :미토콘드리아 DNA
핵 DNA
세포 게놈을 구성하는 DNA는 핵 DNA ( ndna 로 알려져 있습니다. ). NDNA는 진핵 세포의 핵에 위치합니다. 그것은 세포의 총 유전자 구성의 99.75%로 구성됩니다. 진핵 세포의 NDNA 또는 게놈은 여러 선형 염색체로 구성되어 핵 내부에 단단히 포장된다. 인체는 46 개의 개별 염색체로 구성됩니다. 때로는 NDNA가 여러 사본에 존재합니다. 게놈에서 NDNA 사본의 수는 배수성이라는 용어로 설명된다. 인간 체세포는 2 개의 NDNA 사본을 함유하는 이배체이며, 이는 상 동성 염색체라고합니다. Gametes는 인간에게서 반수체가 발견됩니다.
인간 게놈의 크기는 33 억 기본 쌍입니다. 인간 NDNA는 mtDNA에서 발견 된 유전자를 포함하여 20,000 ~ 25,000 유전자로 구성됩니다. 이 유전자는 유기체에 의해 전시 된 거의 모든 특성에 대해 암호화됩니다. 그들은 성장, 개발 및 재생산을위한 정보를 가지고 있습니다. 유전자는 전사 및 번역을 통해 보편적 유전자 코드에 따라 단백질로 발현된다. NDNA는 세포주기의 S 상 동안 만 복제된다. NDNA의 구성은 도 3에 도시되어있다 .
그림 3 :핵 DNA 조직
ndna의 상속은 바이폴린입니다. 인간 게놈의 두 사본 각각은 어머니 나 아버지로부터 한 부모로부터 상속됩니다. NDNA는 특정 유전자 당 다양한 대립 유전자의 존재로 인해 그들이 나타내는 특성의 큰 변화를 포함합니다. 따라서, NDNA는 어떤 딸 유기체가 인간의 어떤 부모에 속한 지 알아 내기 위해 친자 관계 테스트에 사용됩니다. 반면에, 질병의 상속은 부모에게도 특징적인 것입니다. NDNA는 돌연변이가 덜되기 쉽다. 인간 게놈에서 유전자 장애의 예로는 낭포 성 섬유증, 겸상 세포 빈혈, 혈색소증 및 헌팅턴 병이 있습니다. NDNA와 mtDNA의 상속은 그림 4 에 나와 있습니다. .
그림 4 :NDNA 및 mtDNA의 상속
미토콘드리아 DNA와 핵 DNA의 차이
내용
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 미토콘드리아 게놈으로 구성됩니다.
핵 DNA : NDNA는 미토콘드리아 DNA를 포함하여 세포의 게놈으로 구성됩니다.
DNA 구조
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 이중 가닥 및 원형입니다.
핵 DNA : NDNA는 이중 가닥이고 선형입니다.
염색체 수
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 단일 염색체로 배열됩니다.
핵 DNA : NDNA는 여러 염색체로 배열됩니다. 예를 들어, 인간 NDNA는 46 개의 염색체로 배열됩니다.
구성
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 동물 세포에서 세포의 유전자 구성의 0.25%로 구성됩니다.
핵 DNA : NDNA는 동물 세포에서 세포의 유전자 구성의 99.75%로 구성됩니다.
인클로저
미토콘드리아 DNA : mtdna는 핵 외피에 의해 둘러싸여 있지 않습니다.
핵 DNA : NDNA는 핵으로 둘러싸여 있습니다.
위치
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 미토콘드리아 매트릭스에 자유롭게 떠 다니고 있습니다.
핵 DNA : NDNA는 핵 매트릭스에서 발견되어 핵 외피에 고정되어 있습니다.
게놈 크기
미토콘드리아 DNA : mtDNA의 크기는 16,569 개의 기본 쌍입니다.
핵 DNA : NDNA의 크기는 33 억 기본 쌍입니다.
히스톤 단백질
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 히스톤 단백질로 포장되지 않습니다.
핵 DNA : NDNA는 히스톤 단백질로 단단히 포장된다.
사본 수
미토콘드리아 DNA : 셀당 1,000 개 이상의 mtdna 사본을 찾을 수 있습니다.
핵 DNA : 체세포 당 NDNA의 사본 수는 종에 따라 다를 수 있습니다. 인간 체세포는 2 개의 NDNA 사본을 함유한다.
유전자 수
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 37 개의 유전자, 13 개의 단백질, 22 TRNA 및 2 RRNA를 암호화합니다.
핵 DNA : NDNA는 3 개의 MT 유전자를 포함하여 20,000-25,000 유전자로 구성됩니다.
TRNA 및 RRNAS
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 미토콘드리아에 필요한 모든 trna 및 rRNA를 인코딩합니다.
핵 DNA : NDNA는 세포질의 과정에 필요한 각각의 모든 trna 및 rRNA를 암호화합니다.
자율성
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 대부분의 단백질을 암호화하며, 이는 미토콘드리아에 의해 요구됩니다. 그러나, 미토콘드리아에 의해 필요한 일부 단백질은 NDNA에 의해 암호화된다. 따라서 미토콘드리아는 반자동 소기관입니다.
핵 DNA : NDNA는 모든 단백질에 대해 암호화하며, 세포에 의해 요구됩니다.
비 코딩 지역
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 인트론과 같은 비 코딩 DNA 영역이 부족합니다.
핵 DNA : NDNA에는 인트론 및 번역되지 않은 영역과 같은 DNA의 비 코딩 영역이 포함됩니다.
유전자 코드
미토콘드리아 DNA : mtDNA의 대부분의 코돈은 보편적 유전자 코드를 따르지 않습니다.
핵 DNA : NDNA의 코돈은 보편적 인 유전자 코드를 따릅니다.
복제
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 NDNA와 독립적으로 복제됩니다.
핵 DNA : NDNA는 세포주기의 S 상 중에 만 복제됩니다.
전사
미토콘드리아 DNA : mtDNA에 의해 암호화 된 유전자는 polycistronic입니다.
핵 DNA : NDNA에 의해 암호화 된 유전자는 단일 보증이다.
상속
미토콘드리아 DNA : mtdna는 모체로 상속됩니다.
핵 DNA : NDNA는 두 부모로부터 동일하게 상속됩니다.
재조합
미토콘드리아 DNA : mtdna는 변하지 않고 어머니에서 자손으로 물려받습니다.
핵 DNA : NDNA는 자손으로 옮기는 동안 재조합을 통해 배열됩니다.
개인의 체력에 대한 기여
미토콘드리아 DNA : mtdna는 인구의 개인의 체력에 덜 기여한 것입니다.
핵 DNA : NDNA는 인구의 개인의 체력에 큰 기여를합니다.
돌연변이 비율
미토콘드리아 DNA : mtDNA의 돌연변이 속도는 비교적 높다.
핵 DNA : NDNA의 돌연변이 속도는 낮다.
개인의 식별
미토콘드리아 DNA : mtDNA는 개인의 식별에도 사용될 수 있습니다.
핵 DNA : NDNA는 친자 관계 테스트에 사용됩니다.
유전자 장애
미토콘드리아 DNA : Leber의 유전 적 시신경 병증, Kearns-sayre 증후군 및 만성 진보적 인 외부 안과는 mtDNA의 돌연변이로 인한 유전 질환의 예입니다.
핵 DNA : 낭포 성 섬유증, 겸상 세포 빈혈, 혈색소증 및 헌팅턴 질환은 NDNA의 돌연변이로 인한 유전 질환의 예입니다.
결론
핵 DNA와 함께 미토콘드리아 DNA는 동물 세포의 유전 적 구성에 기여합니다. 식물 세포는 그들의 세포에 엽록체 DNA를 함유한다. NDNA는 세포의 게놈으로 구성되며 mtDNA는 미토콘드리아 게놈으로 구성됩니다. NDNA에는 유기체에 의해 나타나는 모든 특성을 암호화하는 유전자가 포함되어 있습니다. mtDNA는 또한 NDNA에 포함된다. NDNA는 20,000 개 이상의 유전자로 구성됩니다. 이들 유전자에 의해 암호화 된 단백질은 유기체의 표현형 특성을 담당한다. mtDNA는 미토콘드리아의 기능에 의해 요구되는 TRNA 및 RRNA와 함께 37 개의 유전자에 대해 암호화된다. 따라서, 미토콘드리아 DNA와 핵 DNA의 주요 차이점은 그들의 함량이다.
참조 :
1. Lodish, Harvey. "Organelle DNA." 분자 세포 생물학. 제 4 판. 미국 국립 의학 도서관, 1970 년 1 월 1 일. 웹. 2017 년 3 월 28 일.
2. Cooper, Geoffrey M.“미토콘드리아.” 세포 :분자 접근법. 제 2 판. 미국 국립 의학 도서관, 1970 년 1 월 1 일. 웹. 2017 년 3 월 28 일.
3. Brown, Terence A.“인간 게놈.” 게놈. 제 2 판. 미국 국립 의학 도서관, 1970 년 1 월 1 일. 웹. 2017 년 3 월 28 일.
4. 앨버트, 브루스. "DNA의 구조와 기능." 세포의 분자 생물학. 제 4 판. 미국 국립 의학 도서관, 1970 년 1 월 1 일. 웹. 2017 년 3 월 28 일.
5. Stöppler, Md Melissa Conrad. "유전 질환 목록 :정의, 유형 및 예." Medicinenet. N.P., N.D. 편물. 2017 년 3 월 28 일.
이미지 제공 :
1. National Human Genome Research Institute - National Institutes of Health의“미토콘드리아 DNA LG”. National Human Genome Research Institute. "유전자 용어의 용어집." Commons Wikimedia
2를 통해 (Public Domain)에서 2016 년 11 월 17 일에 확인 함. 유도체 연구에 의한 "미토콘드리아 DNA EN":Shanel (Talk) 미토콘드리아 DNA DE.SVG :Knopfkind에 의한 번역; JHC에 의한 레이아웃-미토콘드리아 DNA DE.SVG, CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia
3. Eukaryote_DNA.SVG의 "Eukaryote DNA-EN":*DIFFER_DNA_RNA-EN.SVG :*DIFFER_DNA_RNA-DE.SVG :SPONK (TALK) 염색체 .svg :*유도체 작업 :Tryphon (Talk) Chromosome-Upright.png :MANGUST :염색체 :사용자 :Dietzel65animal_cell_structure_en.svg :ladyofhats (mariana ruiz) 파생 작용 :Radio89werivative Work :Radio89-이 파일은 Fromeukaryote DNA.SVG :(CC By-SA 3.0) 상식을 통해 유래되었습니다. Wikimedia
4. 캘리포니아 대학교 고생물학 박물관 (UCMP)의“미토콘드리아 DNA 대 핵 DNA”와 과학 교육 센터 -“증거 마샬링”. 진화 이해. 캘리포니아 대학교 고생물학 박물관. 2014 년 4 월 22 일.. Commons Wikimedia를 통한 (CC By-SA 3.0)
