პროკარიოტულ და ევკარიოტურ გენომს შორის მთავარი განსხვავება არის ის, რომ პროკარიოტული გენომი იმყოფება ციტოპლაზმაში, ხოლო ევკარიოტული გენომი შემოიფარგლება ბირთვში.
გენომი ეხება ორგანიზმის დნმ-ის მთელ კოლექციას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გენომი არის ორგანიზმის გენეტიკური მასალა, რომელიც შეიცავს მთლიან გენეტიკურ ინფორმაციას. ორგანიზმის უმეტესობას აქვს დნმ-ისგან დამზადებული გენომი. თუმცა, ზოგიერთი გენომი დაფუძნებულია რნმ-ზე. მაგალითად, ზოგიერთ ვირუსს აქვს რნმ გენომი. ორგანიზმის მთლიანი გენეტიკური მასალის განხილვისას ის არ მოიცავს მხოლოდ გენებს ან კოდირების თანმიმდევრობას. იგი მოიცავს როგორც გენებს, ასევე დნმ-ის არაკოდირებულ თანმიმდევრობებს.
ვინაიდან გენეტიკური ინფორმაცია დევს გენომში გენების სახით, გენები განიცდიან ტრანსკრიფციას და ტრანსლაციას ცილების წარმოქმნის მიზნით. არსებობს განსხვავება პროკარიოტული და ევკარიოტული გენომის გამოხატვის პროცესებს შორის. გარდა ამისა, ორივე გენომის შენახვა და რეპლიკაცია ასევე განსხვავებულია პროკარიოტებსა და ევკარიოტებს შორის. მაგრამ დნმ-ის სტრუქტურა იგივე რჩება (Double Helix) ორივე ორგანიზმში. მთავარი განსხვავება პროკარიოტულ და ევკარიოტულ გენომს შორის მიდის ორგანიზმების უჯრედულ ორგანიზაციასთან და გენომის ადგილსამყოფელთან.
რა არის პროკარიოტული გენომი?
პროკარიოტები არის მარტივი ერთუჯრედიანი ორგანიზმები, რომლებსაც არ აქვთ მემბრანასთან დაკავშირებული ორგანელები. გარდა ამისა, მათ აქვთ პატარა სხეულები და მცირე გენომი. ჩვეულებრივ, პროკარიოტული გენომი შედგება ერთი ან მეტი დნმ-ის მოლეკულისგან. უბრალოდ მათ აქვთ ერთი ქრომოსომა, რომელიც ციტოპლაზმაში ცურავს. ამ ერთი ქრომოსომის გარდა, ზოგიერთ ბაქტერიას აქვს ექსტრაქრომოსომული დნმ, რომელსაც პლაზმიდები ეწოდება.პლაზმიდები არ არის გენომიური დნმ. ისინი დნმ-ის დამხმარე მოლეკულებია. თუმცა, პლაზმიდები აძლევენ დამატებით უპირატესობებს ბაქტერიებს, როგორიცაა ანტიბიოტიკების წინააღმდეგობა, ჰერბიციდების წინააღმდეგობა და ა.შ. ისინი მცირე წრიული დნმ-ის მოლეკულებია, რომლებსაც აქვთ თვითგამრავლების უნარი. ამრიგად, პლაზმიდები ემსახურებიან როგორც მნიშვნელოვან ვექტორებს რეკომბინანტული დნმ-ის ტექნოლოგიაში.
სურათი 01: პროკარიოტული უჯრედი და გენომი
მცირე ზომის გამო, პროკარიოტული გენომი ძირითადად შეიცავს კოდირებულ თანმიმდევრობებს (ექსონებს). მაგრამ, ის არ შეიცავს ინტრონებს და განმეორებით მიმდევრობებს. გარდა ამისა, პროკარიოტული გენები არსებობს როგორც კლასტერები, რომლებიც არეგულირებენ ერთი პრომოტორის მიერ.ასევე, ეს ერთი ქრომოსომა არის წრიული და ზოგიერთი წერტილიდან ეხება უჯრედის მემბრანას. სტრუქტურულად, პროკარიოტული გენომი უფრო კომპაქტურია, ვიდრე ევკარიოტული გენომი. უფრო მეტიც, ის არ შეიცავს სივრცეებს გენებს შორის.
რა არის ევკარიოტული გენომი?
ევკარიოტები არის ორგანიზმი, რომელსაც აქვს ბირთვი და გარსით შეკრული უჯრედის ორგანელები. მათ აქვთ ვრცელი ფიჭური განყოფილებები, რომლებიც ასრულებენ განსხვავებულ ფუნქციებს. ევკარიოტების ბირთვში ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ ევკარიოტული გენომი, რომელიც შეიცავს ორგანიზმის მთელ გენეტიკურ ინფორმაციას. ძირითადად, ევკარიოტული გენომი არსებობს ხაზოვანი ქრომოსომების სახით. გარდა ამისა, დნმ-ის მოლეკულები ჰისტონურ ცილებთან ერთად ქმნიან ამ ქრომოსომებს. ადამიანის გენომში თითოეულ უჯრედში სულ 46 ქრომოსომაა. ბირთვული მემბრანა მოიცავს ყველა ამ ქრომოსომას. აქედან გამომდინარე, ისინი ვერ შედიან უჯრედის ციტოპლაზმაში, თუ ისინი არ გახდებიან mRNA მოლეკულები. ასევე, ევკარიოტებში მიტოქონდრია და ქლოროპლასტები შეიცავს დნმ-ის ზოგიერთ მოლეკულას.თუმცა, ისინი არ არიან გენომიური დნმ.
სურათი 02: ევკარიოტული გენომი
ევკარიოტული გენომი ნაკლებად კომპაქტურია და შეიცავს განმეორებად თანმიმდევრობებს, ისევე როგორც ბევრ არაკოდირებულ თანმიმდევრობას, როგორიცაა ინტრონები და დისპერსიული დნმ. პროკარიოტულ გენომთან შედარებით, ევკარიოტული გენომი უფრო დიდია და აქვს მილიარდობით ბაზის წყვილი. გარდა ამისა, ის შეიცავს ბევრ გენს მრავალი ასლით.
რა მსგავსებაა პროკარიოტულ და ევკარიოტურ გენომს შორის?
- როგორც პროკარიოტული, ასევე ევკარიოტული გენომი შედგება დნმ-ის მოლეკულებისგან.
- გენომი ორივე ტიპის ორგანიზმის გენეტიკური ინფორმაციის შესანახად ემსახურება.
- ასევე, ორივე გენომი შეიცავს გენებს.
- უფრო მეტიც, ორივე გადის ტრანსკრიფციას და თარგმნას.
- გარდა ამისა, ორივე გენომი დუბლირდება და მემკვიდრეობით იღებს შემდეგ თაობებს.
რა განსხვავებაა პროკარიოტულ და ევკარიოტურ გენომს შორის?
ორგანიზმები არის ორი ტიპის ან პროკარიოტები ან ევკარიოტები. პროკარიოტებს აქვთ მარტივი უჯრედის ორგანიზაცია, ხოლო ევკარიოტებს აქვთ რთული უჯრედული ორგანიზაცია. ამის მსგავსად, პროკარიოტული გენომი მცირე და ნაკლებად რთულია ევკარიოტულ გენომთან შედარებით. სტრუქტურულად, პროკარიოტული გენომი შემოიფარგლება ერთ ქრომოსომაზე, ხოლო ევკარიოტის გენომს აქვს მრავალი ქრომოსომა. ეს არის ერთი განსხვავება პროკარიოტულ და ევკარიოტურ გენომს შორის. გარდა ამისა, ერთი სხვა განსხვავება პროკარიოტულ და ევკარიოტურ გენომს შორის არის ის, რომ პროკარიოტული გენომი იმყოფება ციტოპლაზმაში, ხოლო ევკარიოტული გენომი იმყოფება ბირთვის შიგნით.ასევე, გენომის ზომის გათვალისწინებისას, პროკარიოტული გენომი გაცილებით მცირეა ვიდრე ევკარიოტული გენომი. უფრო მეტიც, რაც შეეხება შემადგენლობას, ევკარიოტული გენომს აქვს მრავალი განმეორებადი დნმ, ინტრონი და დისპერსიული დნმ, რომლებიც არ არის პროკარიოტული გენომში.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა ასახავს უფრო მეტ ფაქტს პროკარიოტულ და ევკარიოტულ გენომს შორის სხვაობის შესახებ.
შეჯამება - პროკარიოტული ევკარიოტული გენომის წინააღმდეგ
პროკარიოტები არის ორი ტიპი, როგორიცაა ბაქტერიები და არქეები.თავის მხრივ, ევკარიოტებში შედის მცენარეები, ცხოველები, სოკოები, წყალმცენარეები და პროტოზოები. პროკარიოტებს არ აქვთ მემბრანასთან დაკავშირებული ორგანელები, როგორიცაა ბირთვი, მიტოქონდრია და ა.შ. ამის საპირისპიროდ, ევკარიოტებს აქვთ ვრცელი შიდა ნაწილები, რომლებიც გამოყოფილია მემბრანებით. უჯრედულ ორგანიზაციაში ამ განსხვავებების მიხედვით, პროკარიოტული და ევკარიოტული გენომებიც განსხვავდება ერთმანეთისგან. ამრიგად, პროკარიოტულ და ევკარიოტურ გენომს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ პროკარიოტული გენომი ციტოპლაზმაში ცურავს, ხოლო ევკარიოტული გენომი იცავს ბირთვს. გარდა ამისა, პროკარიოტული გენომი უფრო კომპაქტურია და არ აქვს განმეორებადი დნმ, ინტრონები და დისპერსიული დნმ ევკარიოტული გენომთან შედარებით. ამის საპირისპიროდ, ევკარიოტულ გენომს აქვს მრავალი გენი, უფრო განმეორებადი დნმ და ინტრონები. აქედან გამომდინარე, ეს არის განსხვავება პროკარიოტულ და ევკარიოტურ გენომს შორის.
