Der Hauptunterschied zwischen prokaryotischem und eukaryotischem Genom besteht darin, dass das prokaryotische Genom im Zytoplasma vorhanden ist, während das eukaryotische Genom im Zellkern eingeschlossen ist.
Genom bezieht sich auf die gesamte DNA-Sammlung eines Organismus. Mit anderen Worten, das Genom ist das genetische Material eines Organismus, das die gesamte genetische Information enthält. Der größte Teil des Organismus hat ein Genom, das aus DNA besteht. Einige Genome basieren jedoch auf RNA. Beispielsweise haben bestimmte Viren RNA-Genome. Betrachtet man das gesamte genetische Material eines Organismus, so umfasst es nicht nur die Gene oder die kodierenden Sequenzen. Es umfasst sowohl Gene als auch nichtkodierende DNA-Sequenzen.
Da die genetische Information in Form von Genen im Genom liegt, werden Gene einer Transkription und Translation unterzogen, um Proteine zu produzieren. Es gibt einen Unterschied zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Genomexpressionsprozessen. Darüber hinaus unterscheiden sich auch die Speicherung und Replikation beider Genome zwischen den Prokaryoten und Eukaryoten. Aber die Struktur der DNA bleibt in beiden Organismen gleich (Doppelhelix). Der Hauptunterschied zwischen prokaryotischem und eukaryotischem Genom liegt in der zellulären Organisation von Organismen und wo sich das Genom befindet.
Was ist prokaryotisches Genom?
Prokaryoten sind die einfachen einzelligen Organismen, denen membrangebundene Organellen fehlen. Außerdem haben sie kleine Körper und kleine Genome. Normalerweise bestehen prokaryotische Genome aus einem oder mehreren DNA-Molekülen. Sie haben einfach ein einzelnes Chromosom, das im Zytoplasma schwimmt. Abgesehen von diesem einzelnen Chromosom haben einige Bakterien extrachromosomale DNA, die Plasmide genannt werden. Plasmide sind keine genomische DNA. Sie sind akzessorische DNA-Moleküle. Plasmide bieten Bakterien jedoch zusätzliche Vorteile wie Antibiotikaresistenz, Herbizidresistenz usw. Sie sind kleine kreisförmige DNA-Moleküle, die die Fähigkeit zur Selbstreplikation besitzen. Daher dienen Plasmide als wichtige Vektoren in der rekombinanten DNA-Technologie.
Abbildung 01: Prokaryotische Zelle und Genom
Aufgrund ihrer geringen Größe enthält das prokaryotische Genom hauptsächlich codierende Sequenzen (Exons). Aber es enthält keine Introns und sich wiederholende Sequenzen. Darüber hinaus existieren prokaryotische Gene als Cluster, die von einem einzigen Promotor reguliert werden. Außerdem ist dieses einzelne Chromosom kreisförmig und berührt an einigen Stellen die Zellmembran. Strukturell ist das prokaryotische Genom kompakter als das eukaryotische Genom. Außerdem enthält es keine Leerzeichen zwischen Genen.
Was ist eukaryotisches Genom?
Eukaryoten sind Organismen, die einen Zellkern und membrangebundene Zellorganellen haben. Sie haben ausgedehnte Zellkompartimente, die unterschiedliche Funktionen erfüllen. Im Zellkern von Eukaryoten finden wir das eukaryotische Genom, das die gesamte genetische Information des Organismus enthält. Eukaryotisches Genom liegt hauptsächlich als lineare Chromosomen vor. Darüber hinaus bilden DNA-Moleküle zusammen mit den Histonproteinen diese Chromosomen. Im menschlichen Genom gibt es insgesamt 46 Chromosomen in jeder Zelle. Die Kernmembran umschließt alle diese Chromosomen. Daher können sie nicht in das Zytoplasma der Zelle gelangen, es sei denn, sie werden zu mRNA-Molekülen. Auch in Eukaryoten enth alten Mitochondrien und Chloroplasten einige DNA-Moleküle. Sie sind jedoch keine genomische DNA.
Abbildung 02: Eukaryotisches Genom
Eukaryotische Genome sind weniger kompakt und enth alten repetitive Sequenzen sowie viele nichtkodierende Sequenzen wie Introns und Spacer-DNA. Im Vergleich zum prokaryotischen Genom ist das eukaryotische Genom größer und hat Milliarden von Basenpaaren. Außerdem enthält es viele Gene mit mehreren Kopien.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen prokaryotischem und eukaryotischem Genom?
- Sowohl das prokaryotische als auch das eukaryotische Genom bestehen aus DNA-Molekülen.
- Genome dienen als Speicher der genetischen Information beider Arten von Organismen.
- Außerdem enth alten beide Genome Gene.
- Außerdem werden beide Transkriptionen und Übersetzungen unterzogen.
- Außerdem vervielfältigen sich beide Genome und vererben sie an die nächsten Generationen.
Was ist der Unterschied zwischen prokaryotischem und eukaryotischem Genom?
Organismen sind zwei Arten, entweder Prokaryoten oder Eukaryoten. Prokaryoten haben eine einfache Zellorganisation, während Eukaryoten eine komplexe Zellorganisation haben. Ähnlich ist das prokaryotische Genom im Vergleich zum eukaryotischen Genom klein und weniger komplex. Strukturell beschränkt sich das prokaryotische Genom auf ein einzelnes Chromosom, während das eukaryotische Genom mehrere Chromosomen aufweist. Dies ist ein Unterschied zwischen prokaryotischem und eukaryotischem Genom. Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen prokaryotischem und eukaryotischem Genom darin, dass das prokaryotische Genom im Zytoplasma vorhanden ist, während das eukaryotische Genom im Zellkern vorhanden ist. Auch wenn man die Größe des Genoms betrachtet, ist das prokaryotische Genom viel kleiner als das eukaryotische Genom. Darüber hinaus weist das eukaryotische Genom in Bezug auf die Zusammensetzung viele repetitive DNA, Introns und Spacer-DNA auf, die im prokaryotischen Genom fehlen.
Die folgende Infografik veranschaulicht weitere Fakten zum Unterschied zwischen prokaryotischem und eukaryotischem Genom.
Zusammenfassung – Prokaryotisches vs. eukaryotisches Genom
Prokaryoten sind zwei Arten wie Bakterien und Archaeen. Andererseits umfassen Eukaryoten Pflanzen, Tiere, Pilze, Algen und Protozoen. Prokaryoten fehlen membrangebundene Organellen wie der Kern, Mitochondrien usw. Im Gegensatz dazu haben Eukaryoten ausgedehnte innere Kompartimente, die durch Membranen getrennt sind. Entsprechend diesen Unterschieden in der zellulären Organisation unterscheiden sich auch prokaryotische und eukaryotische Genome voneinander. Der Hauptunterschied zwischen prokaryotischem und eukaryotischem Genom besteht also darin, dass das prokaryotische Genom im Zytoplasma schwimmt, während das eukaryotische Genom im Zellkern schützt. Darüber hinaus ist das prokaryotische Genom kompakter und weist im Vergleich zum eukaryotischen Genom keine repetitive DNA, Introns und Spacer-DNA auf. Im Gegensatz dazu hat das eukaryotische Genom viele Gene, mehr repetitive DNA und Introns. Daher ist dies der Unterschied zwischen prokaryotischem und eukaryotischem Genom.
