تفاوت اصلی بین ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی در این است که ژنوم پروکاریوتی در سیتوپلاسم وجود دارد در حالی که ژنوم یوکاریوتی در داخل هسته محدود می شود.
ژنوم به کل مجموعه DNA یک موجود زنده اشاره دارد. به عبارت دیگر، ژنوم ماده ژنتیکی یک موجود زنده است که حاوی کل اطلاعات ژنتیکی است. بیشتر ارگانیسم دارای ژنوم ساخته شده از DNA است. با این حال، برخی از ژنوم ها مبتنی بر RNA هستند. به عنوان مثال، ویروس های خاصی دارای ژنوم RNA هستند. هنگامی که کل ماده ژنتیکی یک موجود زنده را در نظر می گیریم، فقط شامل ژن ها یا توالی های کد کننده نمی شود. هم شامل ژن ها و هم توالی های غیر کد کننده DNA می شود.
از آنجایی که اطلاعات ژنتیکی به شکل ژن در داخل ژنوم نهفته است، ژن ها برای تولید پروتئین تحت رونویسی و ترجمه قرار می گیرند. بین فرآیندهای بیان ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی تفاوت وجود دارد. علاوه بر این، ذخیره سازی و تکثیر هر دو ژنوم نیز در بین پروکاریوت ها و یوکاریوت ها متفاوت است. اما ساختار DNA در هر دو ارگانیسم یکسان است (Helix دوگانه). تفاوت اصلی بین ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی مربوط به سازماندهی سلولی موجودات و محل قرارگیری ژنوم است.
ژنوم پروکاریوتی چیست؟
پروکاریوت ها موجودات تک سلولی ساده ای هستند که فاقد اندامک های متصل به غشاء هستند. علاوه بر این، آنها دارای بدن کوچک و ژنوم کوچک هستند. معمولاً ژنوم های پروکاریوتی از یک یا چند مولکول DNA تشکیل شده است. آنها به سادگی یک کروموزوم دارند که در سیتوپلاسم شناور است. به غیر از این تک کروموزوم، برخی از باکتری ها دارای DNA خارج کروموزومی به نام پلاسمید هستند.پلاسمیدها DNA ژنومی نیستند. آنها مولکول های DNA جانبی هستند. با این حال، پلاسمیدها مزایای دیگری مانند مقاومت آنتی بیوتیکی، مقاومت در برابر علف کش ها و غیره را برای باکتری ها فراهم می کنند. از این رو، پلاسمیدها به عنوان بردارهای مهم در فناوری DNA نوترکیب عمل می کنند.
شکل 01: سلول و ژنوم پروکاریوتی
به دلیل اندازه کوچکشان، ژنوم پروکاریوتی عمدتاً حاوی توالی های کدکننده (اگزون) است. اما حاوی اینترون ها و توالی های تکراری نیست. علاوه بر این، ژن های پروکاریوتی به صورت خوشه هایی وجود دارند که توسط یک پروموتر تنظیم می شوند.و همچنین این تک کروموزوم دایره ای است و از نقاطی با غشای سلولی تماس دارد. از نظر ساختاری، ژنوم پروکاریوتی فشرده تر از ژنوم یوکاریوتی است. علاوه بر این، حاوی فاصله بین ژن ها نیست.
ژنوم یوکاریوتی چیست؟
یوکاریوت ها موجوداتی هستند که دارای هسته و اندامک های سلولی متصل به غشاء هستند. آنها دارای محفظه های سلولی گسترده ای هستند که عملکردهای مشخصی را انجام می دهند. در هسته یوکاریوت ها، می توانیم ژنوم یوکاریوتی را پیدا کنیم که حاوی کل اطلاعات ژنتیکی ارگانیسم است. ژنوم یوکاریوتی عمدتاً به صورت کروموزوم خطی وجود دارد. علاوه بر این، مولکول های DNA همراه با پروتئین های هیستون این کروموزوم ها را می سازند. در ژنوم انسان، در مجموع 46 کروموزوم در هر سلول وجود دارد. غشای هسته ای تمام این کروموزوم ها را در بر می گیرد. از این رو، آنها نمی توانند به سیتوپلاسم سلول بیایند مگر اینکه به مولکول های mRNA تبدیل شوند. همچنین در یوکاریوت ها، میتوکندری ها و کلروپلاست ها حاوی مقداری مولکول DNA هستند.با این حال، آنها DNA ژنومی نیستند.
شکل 02: ژنوم یوکاریوتی
ژنوم یوکاریوتی کمتر فشرده است و حاوی توالی های تکراری و همچنین بسیاری از توالی های غیر کدکننده مانند اینترون ها و DNA فاصله دهنده است. در مقایسه با ژنوم پروکاریوتی، ژنوم یوکاریوتی بزرگتر است و میلیاردها جفت باز دارد. علاوه بر این، حاوی ژن های بسیاری با چندین نسخه است.
شباهت‌های بین ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی چیست؟
- ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی هر دو از مولکول های DNA تشکیل شده اند.
- ژنوم ها به عنوان ذخیره اطلاعات ژنتیکی هر دو نوع موجودات عمل می کنند.
- همچنین، هر دو ژنوم حاوی ژن هستند.
- علاوه بر این، هر دو تحت رونویسی و ترجمه قرار می گیرند.
- علاوه بر این، هر دو ژنوم تکثیر می شوند و به نسل های بعدی به ارث می رسند.
تفاوت بین ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی چیست؟
جانداران دو نوع هستند یا پروکاریوت یا یوکاریوت. پروکاریوت ها دارای یک سازمان سلولی ساده هستند در حالی که یوکاریوت ها دارای یک سازمان سلولی پیچیده هستند. مشابه آن، ژنوم پروکاریوتی در مقایسه با ژنوم یوکاریوتی کوچک و پیچیده تر است. از نظر ساختاری، ژنوم پروکاریوتی به یک کروموزوم منفرد محدود می شود در حالی که ژنوم یوکاریوتی دارای کروموزوم های متعدد است. این یک تفاوت بین ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی است. علاوه بر این، یک تفاوت دیگر بین ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی این است که ژنوم پروکاریوتی در سیتوپلاسم وجود دارد در حالی که ژنوم یوکاریوتی در داخل هسته وجود دارد.همچنین هنگام در نظر گرفتن اندازه ژنوم، ژنوم پروکاریوتی بسیار کوچکتر از ژنوم یوکاریوتی است. علاوه بر این، با توجه به ترکیب، ژنوم یوکاریوتی دارای تعداد زیادی DNA تکراری، اینترون ها و DNA جداکننده است که در ژنوم پروکاریوتی وجود ندارد.
اینفوگرافیک زیر حقایق بیشتری را در مورد تفاوت بین ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی نشان می دهد.
خلاصه - پروکاریوت در مقابل ژنوم یوکاریوتی
پروکاریوت ها دو نوع هستند مانند باکتری و آرکی.از سوی دیگر، یوکاریوت ها شامل گیاهان، حیوانات، قارچ ها، جلبک ها و تک یاخته ها هستند. پروکاریوت ها فاقد اندامک های متصل به غشاء مانند هسته، میتوکندری و غیره هستند. در مقابل، یوکاریوت ها دارای بخش های داخلی گسترده ای هستند که توسط غشاء جدا می شوند. با توجه به این تفاوت ها در سازمان سلولی، ژنوم های پروکاریوتی و یوکاریوتی نیز با یکدیگر متفاوت هستند. بنابراین، تفاوت اصلی بین ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی در این است که ژنوم پروکاریوتی در سیتوپلاسم شناور است در حالی که ژنوم یوکاریوتی از درون هسته محافظت می کند. علاوه بر این، ژنوم پروکاریوتی فشرده‌تر است و در مقایسه با ژنوم یوکاریوتی، DNA، اینترون و دی‌ان‌ای فضایی تکراری ندارد. در مقابل، ژنوم یوکاریوتی دارای ژن های زیادی، DNA و اینترون های تکراری تر است. از این رو، این تفاوت بین ژنوم پروکاریوتی و یوکاریوتی است.
