Mitochondriale DNA vs. Kern-DNA
Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist das Hauptvererbungsmaterial in fast allen Organismen mit Ausnahme einiger Viren. Es wird als biologisches Makromolekül angesehen, das aus zwei langen Polymersträngen besteht, die aus kleinen, sich wiederholenden Monomeren bestehen, die als Nukleotide bezeichnet werden. Diese komplementären Stränge sind entlang einer gemeinsamen Achse verdreht, um die einzigartige DNA-Struktur zu bilden, die als „Doppelhelix“-Struktur bekannt ist. Fast alle menschlichen Zellen haben DNA, mit Ausnahme von roten Blutkörperchen und Nervenzellen. Je nach Wohnort sind in einer Zelle zwei Arten von DNA vorhanden; Kern-DNA und mitochondriale DNA.
Was ist Kern-DNA?
Nukleare DNA befindet sich im Kern einer Zelle und ist wichtig, um Informationen für die Aufrechterh altung von Zellfunktionen und Wachstum zu speichern. Es gibt zwei Kopien der Kern-DNA pro Zelle, die von beiden Elternteilen stammen. Daher wird Kern-DNA sowohl mütterlicherseits als auch väterlicherseits vererbt. Diese DNAs sind für Individuen einzigartig, mit Ausnahme von eineiigen Zwillingen.
Was ist mitochondriale DNA?
Mitochondrien sind Organellen, die in allen eukaryotischen Zellen vorkommen und die chemische Energie in nützliche Energiequellen in Zellen umwandeln. Im Gegensatz zu den meisten anderen Organellen verfügt das Mitochondrium über ein eigenes nicht-nukleares DNA-Komplement, das als mitochondriale DNA oder mtDNA bekannt ist. Jedes Mitochondrium hat zwischen zwei und zehn Kopien einer ringförmigen DNA. Jede mitochondriale DNA ist spezifisch, um einen bestimmten Satz von Funktionen auszuführen, die mit Mitochondrien verbunden sind, einschließlich der Synthese von Molekülen, die für die Zellatmung verwendet werden, Einheiten, die für die Synthese von tRNA jeder Aminosäure kodieren, und DNA, die an der Synthese von rRNA beteiligt ist das für die Proteinsynthese verwendet wird.
Die Einzigartigkeit der mitochondrialen DNA besteht darin, dass sie als verbundener Satz von Genen mütterlich vererbt und im Zytoplasma der Eizelle an die Nachkommen weitergegeben wird; daher findet keine Rekombination zwischen mütterlichem und väterlichem Genom statt.
Was ist der Unterschied zwischen Mitochondrien-DNA (mtDNA) und Kern-DNA?
• Mitochondriale DNA befindet sich in den Mitochondrien, während Kern-DNA im Zellkern zu finden ist.
• Eine Zelle enthält ca. 99,75 % Kern-DNA und 0,25 % Mitochondrien-DNA.
• Die Mutationsrate der mitochondrialen DNA ist fast zwanzigmal schneller als die der Kern-DNA.
• Mitochondriale DNA hat eine kreisförmige Form, während Kern-DNA eine lineare Form hat.
• Mitochondriale DNA ist kleiner als Kern-DNA.
• Jedes Mitochondrium enthält Tausende von mitochondrialen DNA-Kopien, aber in einem menschlichen Zellkern existieren nur wenige Kopien der Kern-DNA.
• Anders als Kern-DNA stammt die gesamte mitochondriale DNA von der Mutter und keine vom Vater (mütterliche Vererbung). Kern-DNA enthält mehr Informationen, die von beiden Elternteilen stammen (sowohl väterlicherseits als auch mütterlicherseits).
• Anders als Kern-DNA kann mitochondriale DNA nur verwendet werden, um die mütterliche Abstammung in einem Individuum oder einer Gruppe zu bestimmen, und sie kann nicht verwendet werden, um die väterliche Abstammung zu bestimmen.
• Mitochondriale DNA korreliert möglicherweise nicht eng mit der Fitness einer Person aus anderen Populationen als Kern-DNA.
• Mitochondriale DNA befindet sich in der Matrix der Organelle. Daher ist sie im Gegensatz zu Kern-DNA nicht von einer Membran umgeben.
• Mitochondriale DNA kann mehr als tausend Kopien pro Zelle enth alten, während Kern-DNA nur zwei Kopien pro Zelle hat.
• Die Chromosomenpaarung der Kern-DNA ist diploid, während die der mitochondrialen DNA haploid ist.
• Generationsrekombination und Replikationsreparatur sind in Kern-DNA vorhanden. Im Gegensatz dazu fehlen diese Prozesse in der mitochondrialen DNA.
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