Kľúčový rozdiel medzi prokaryotickým a eukaryotickým genómom je v tom, že prokaryotický genóm je prítomný v cytoplazme, zatiaľ čo eukaryotický genóm je obmedzený v jadre.
Genóm označuje celú zbierku DNA organizmu. Inými slovami, genóm je genetický materiál organizmu, ktorý obsahuje celkovú genetickú informáciu. Väčšina organizmu má genóm vytvorený z DNA. Niektoré genómy sú však založené na RNA. Napríklad niektoré vírusy majú RNA genómy. Keď zvažujeme celkový genetický materiál organizmu, nezahŕňa iba gény alebo kódujúce sekvencie. Zahŕňa gény aj nekódujúce sekvencie DNA.
Keďže genetická informácia leží v genóme vo forme génov, gény podliehajú transkripcii a translácii, aby produkovali proteíny. Existuje rozdiel medzi procesmi expresie prokaryotického a eukaryotického genómu. Okrem toho sa u prokaryotov a eukaryotov líši aj ukladanie a replikácia oboch genómov. Ale štruktúra DNA zostáva rovnaká (Double Helix) v oboch organizmoch. Hlavný rozdiel medzi prokaryotickým a eukaryotickým genómom spočíva v bunkovej organizácii organizmov a v tom, kde genóm sídli.
Čo je prokaryotický genóm?
Prokaryoty sú jednoduché jednobunkové organizmy, ktorým chýbajú organely viazané na membránu. Okrem toho majú malé telá a malé genómy. Obvykle prokaryotické genómy pozostávajú z jednej alebo viacerých molekúl DNA. Jednoducho majú jeden chromozóm, ktorý pláva v cytoplazme. Okrem tohto jediného chromozómu majú niektoré baktérie extrachromozomálnu DNA nazývanú plazmidy. Plazmidy nie sú genómová DNA. Sú to doplnkové molekuly DNA. Plazmidy však poskytujú baktériám ďalšie výhody, ako je rezistencia na antibiotiká, rezistencia na herbicídy atď. Sú to malé kruhové molekuly DNA, ktoré majú schopnosť sa samoreplikovať. Plazmidy teda slúžia ako dôležité vektory v technológii rekombinantnej DNA.
Obrázok 01: Prokaryotická bunka a genóm
Vďaka svojej malej veľkosti obsahuje prokaryotický genóm hlavne kódujúce sekvencie (exóny). Neobsahuje však intróny a opakujúce sa sekvencie. Okrem toho prokaryotické gény existujú ako zhluky, ktoré regulujú jeden promótor. A tiež, tento jediný chromozóm je kruhový a v niektorých bodoch sa dotýka bunkovej membrány. Štrukturálne je prokaryotický genóm kompaktnejší ako eukaryotický genóm. Navyše neobsahuje medzery medzi génmi.
Čo je eukaryotický genóm?
Eukaryoty sú organizmy, ktoré majú jadro a bunkové organely viazané na membránu. Majú rozsiahle bunkové kompartmenty, ktoré vykonávajú odlišné funkcie. V jadre eukaryotov nájdeme eukaryotický genóm, ktorý obsahuje celú genetickú informáciu organizmu. Eukaryotický genóm existuje hlavne ako lineárne chromozómy. Okrem toho tieto chromozómy tvoria molekuly DNA spolu s histónovými proteínmi. V ľudskom genóme je v každej bunke celkovo 46 chromozómov. Jadrová membrána obklopuje všetky tieto chromozómy. Preto nemôžu prísť do cytoplazmy bunky, pokiaľ sa nestanú molekulami mRNA. V eukaryotoch tiež mitochondrie a chloroplasty obsahujú niektoré molekuly DNA. Nie sú to však genómová DNA.
Obrázok 02: Eukaryotický genóm
Eukaryotický genóm je menej kompaktný a obsahuje opakujúce sa sekvencie, ako aj mnohé nekódujúce sekvencie, ako sú intróny a spacer DNA. V porovnaní s prokaryotickým genómom je eukaryotický genóm väčší a má miliardy párov báz. Okrem toho obsahuje mnoho génov s viacerými kópiami.
Aké sú podobnosti medzi prokaryotickým a eukaryotickým genómom?
- Prokaryotický aj eukaryotický genóm pozostáva z molekúl DNA.
- Gény slúžia ako úložiská genetických informácií oboch typov organizmov.
- Oba genómy tiež obsahujú gény.
- Oboje navyše prechádzajú transkripciou a prekladom.
- Okrem toho sa oba genómy duplikujú a dedia na ďalšie generácie.
Aký je rozdiel medzi prokaryotickým a eukaryotickým genómom?
Organizmy sú dva typy buď prokaryoty alebo eukaryoty. Prokaryoty majú jednoduchú organizáciu buniek, zatiaľ čo eukaryoty majú zložitú organizáciu buniek. Podobne ako prokaryotický genóm je malý a menej zložitý v porovnaní s eukaryotickým genómom. Štrukturálne sa prokaryotický genóm obmedzuje na jeden chromozóm, zatiaľ čo eukaryotický genóm má viacero chromozómov. Toto je jeden rozdiel medzi prokaryotickým a eukaryotickým genómom. Okrem toho je ďalším rozdielom medzi prokaryotickým a eukaryotickým genómom to, že prokaryotický genóm je prítomný v cytoplazme, zatiaľ čo eukaryotický genóm je prítomný vo vnútri jadra. Ak vezmeme do úvahy veľkosť genómu, prokaryotický genóm je oveľa menší ako eukaryotický genóm. Navyše, pokiaľ ide o zloženie, eukaryotický genóm má veľa opakujúcich sa DNA, intrónov a spacer DNA, ktoré v prokaryotickom genóme chýbajú.
Nižšie uvedená infografika ilustruje ďalšie fakty týkajúce sa rozdielu medzi prokaryotickým a eukaryotickým genómom.
Zhrnutie – Prokaryotický vs eukaryotický genóm
Prokaryoty sú dva typy, ako sú baktérie a archaea. Na druhej strane eukaryoty zahŕňajú rastliny, zvieratá, huby, riasy a prvoky. Prokaryotom chýbajú organely viazané na membránu, ako je jadro, mitochondrie atď. Naproti tomu eukaryoty majú rozsiahle vnútorné kompartmenty, ktoré sa oddeľujú membránami. Podľa týchto rozdielov v bunkovej organizácii sa od seba líšia aj prokaryotické a eukaryotické genómy. Hlavným rozdielom medzi prokaryotickým a eukaryotickým genómom je teda to, že prokaryotický genóm pláva v cytoplazme, zatiaľ čo eukaryotický genóm chráni vnútri jadra. Okrem toho je prokaryotický genóm kompaktnejší a nemá žiadnu opakujúcu sa DNA, intróny a spacer DNA v porovnaní s eukaryotickým genómom. Naproti tomu eukaryotický genóm má veľa génov, viac opakujúcich sa DNA a intrónov. Toto je teda rozdiel medzi prokaryotickým a eukaryotickým genómom.
