Διαφορά μεταξύ DNA και χρωμοσώματος

Κύρια διαφορά – DNA έναντι χρωμοσώματος

Όλοι οι γνωστοί ζωντανοί οργανισμοί και πολλοί ιοί χρησιμοποιούν το DNA ως γενετικό τους υλικό για να αποθηκεύσουν τις γενετικές τους πληροφορίες. Το DNA είναι μια δισθενής δομή που υπάρχει ως διπλή έλικα. Η διπλή έλικα του DNA συμπυκνώνεται με πρωτεΐνες ιστόνης για να σχηματίσει ένα χρωμόσωμα. Η βασική διαφορά μεταξύ DNA και χρωμοσώματος είναι ότι το DNA είναι η μη οργανωμένη δομή του φορέα γενετικής πληροφορίας στους περισσότερους οργανισμούς και το χρωμόσωμα είναι η πιο οργανωμένη δομή του DNA με ιστόνες μέσα σε ένα κύτταρο. Περαιτέρω, Το DNA αποθηκεύει τις γενετικές οδηγίες ενώ τα χρωμοσώματα επιτρέπουν τη γονιδιακή ρύθμιση ενός κλώνου DNA.

Αυτό το άρθρο εξηγεί, 

1. Τι είναι το DNA
     – Ορισμός, Δομή, Χαρακτηριστικά
2. Τι είναι το Χρωμόσωμα
     – Ορισμός, Δομή, Χαρακτηριστικά
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ DNA και Χρωμοσώματος

Τι είναι το DNA

Το DNA είναι η χημική μορφή αποθήκευσης της γενετικής πληροφορίας που χρησιμοποιείται στην ανάπτυξη, τη λειτουργία και την αναπαραγωγή. Είναι ένα μακρομόριο, που αποτελείται από νουκλεοτίδια ως μονομερείς μονάδες. Ένα νουκλεοτίδιο είναι δομημένο με μια βάση αζώτου και μια φωσφορική ομάδα που συνδέεται με ένα φωσφορικό σάκχαρο. Τέσσερις διαφορετικοί τύποι αζωτούχων βάσεων μπορούν να αναγνωριστούν στο DNA:κυτοσίνη (C), γουανίνη (G), αδενίνη (Α) και θυμίνη (Τ). Η φωσφορική ομάδα ενός νουκλεοτιδίου συνδέεται με ένα σάκχαρο ενός άλλου νουκλεοτιδίου μέσω φωσφοδιεστερικών δεσμών για να σχηματίσει τη ραχοκοκαλιά σακχάρου-φωσφορικού. Οι πολυνουκλεοτιδικές συστάδες ενώνονται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου που σχηματίζονται μεταξύ δύο αζωτούχων βάσεων συμπληρώματος:Α με Τ και Γ με G. Ως εκ τούτου, σχηματίζεται δίκλωνο DNA, κάθε κλώνος είναι συμπληρωματικός προς τον άλλο κλώνο. Επίσης, οι δύο κλώνοι τρέχουν σε αντίθετες κατευθύνσεις, καθιστώντας τους κλώνους αντιπαράλληλους. Το δίκλωνο DNA τυλίγεται το ένα γύρω από το άλλο για να σχηματιστεί η διπλή έλικα του DNA.

Το DNA είναι οργανωμένο σε χρωμοσώματα για το εύκολο πακέτο μέσα στο κύτταρο. Η αλληλουχία τεσσάρων βάσεων κατά μήκος του κλώνου DNA κωδικοποιεί τη γενετική πληροφορία ως γονίδια. Το μέγεθος του ανθρώπινου γονιδιώματος είναι 3,2 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων. Οι άνθρωποι έχουν περίπου 21.000 γονίδια. Περισσότερο από το 98% του ανθρώπινου DNA αποτελείται από μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες, ενώ οι άλλες αλληλουχίες κωδικοποιούνται για πρωτεΐνες. Μερικές διαφορές μεταξύ των αλληλουχιών γονιδίων καθιστούν ένα άτομο πανομοιότυπο. Κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, το ακριβές αντίγραφο του αρχικού DNA συντίθεται με αντιγραφή.

Εικόνα 1:Δομή DNA

Τι είναι ένα χρωμόσωμα

Ένα χρωμόσωμα είναι η πιο οργανωμένη δομή του DNA. Στους ευκαρυώτες, η διπλή έλικα του DNA συμπυκνώνεται με πρωτεΐνες ιστόνης για να σχηματίσει νουκλεοσώματα. Η δομή νουκλεοσώματος περιελίσσεται περαιτέρω σε μια δομή που μοιάζει με ίνα που ονομάζεται ίνες χρωματίνης με διάμετρο 250 nm. Χρωματίνη είναι η κανονικά υπάρχουσα μορφή DNA μέσα στον πυρήνα. Παρουσιάζουν δομή που μοιάζει με νήματα και είναι λιγότερο συμπυκνωμένα σε σύγκριση με ένα χρωμόσωμα. Στη συνέχεια, η χρωματίνη περιελίσσεται περαιτέρω για να σχηματίσει χρωμοσώματα. Η διάμετρος ενός χρωμοσώματος είναι 30 nm. Τα χρωμοσώματα μπορούν να φανούν κατά τη διάρκεια της πυρηνικής διαίρεσης.

Οι ευκαρυώτες αποτελούνται από μεγάλα, γραμμικά χρωμοσώματα, ενώ τα προκαρυωτικά αποτελούνται από ένα ενιαίο, κυκλικό χρωμόσωμα συμπυκνωμένο με πρωτεΐνες που μοιάζουν με ιστόνη. Η οργάνωση σε χρωμοσώματα παρέχει τη δομική ακεραιότητα στη διπλή έλικα του DNA. Ένα χρωμόσωμα αποτελείται από χιλιάδες γονίδια. Η προσβασιμότητα στην αλληλουχία του DNA σε χρωμοσωμικό επίπεδο ρυθμίζει τη γονιδιακή έκφραση. Οι άνθρωποι έχουν 46 μεμονωμένα χρωμοσώματα. Υπάρχουν 22 ομόλογα ζεύγη αυτοσωμάτων και 2 φυλετικά χρωμοσώματα. Ένα χρωμόσωμα περιέχει επίσης μια αρχή αντιγραφής, κεντρομερή και τελομερή. Τα μεταφασικά χρωμοσώματα ενός κυττάρου χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία καρυοτύπων για την ανάλυση χρωμοσωμικών ανωμαλιών.

Εικόνα 2:DNA και χρωμόσωμα

Διαφορά μεταξύ DNA και χρωμοσώματος

Ορισμός

DNA: Το DNA είναι η χημική μορφή που αποθηκεύει γενετικές πληροφορίες.

Χρωματόσωμα: Ένα χρωμόσωμα είναι η υψηλότερη οργανωμένη δομή της διπλής έλικας του DNA με πρωτεΐνες.

Περιεχόμενο

DNA: Το DNA αποτελείται από μονομερή νουκλεοτιδίων τεσσάρων βάσεων A, T, C και G.

Χρωματόσωμα: Ένα χρωμόσωμα αποτελείται από συμπυκνωμένη διπλή έλικα DNA με πρωτεΐνη ιστόνης.

Συνάρτηση

DNA: Το DNA μεταφέρει τη γενετική πληροφορία μέσα σε ένα κύτταρο.

Χρωματόσωμα:  Η οργάνωση του DNA μαζί με τις πρωτεΐνες ιστόνης σε χρωμοσώματα επιτρέπουν τον έλεγχο της μεταγραφής.

Συμπέρασμα

Το DNA είναι η χημική μορφή αποθήκευσης γενετικών πληροφοριών για την ανάπτυξη, τη λειτουργία και την αναπαραγωγή. Δεδομένου ότι το DNA είναι ένας μακρύς κλώνος θα πρέπει να είναι καλά συσκευασμένο μέσα στο κύτταρο. Έτσι, το DNA συμπυκνώνεται με ιστόνες για να σχηματίσει χρωμοσώματα. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ DNA και χρωμοσώματος είναι ότι ένα χρωμόσωμα είναι η δομή συσκευασίας του DNA.

Αναφορά:
1. «DNA». Βικιπαίδεια. Πρόσβαση στις 13 Φεβρουαρίου 2017
2. Rettner R., «DNA:Definition, Structure, and Discovery». Live Science, 2013,  Πρόσβαση στις 13 Φεβρουαρίου 2017.
3. Higgins N. P. «Δομή του χρωμοσώματος». ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES, Macmillan Publishers Ltd, Nature Publishing Group, 2001. Πρόσβαση στις 13 Φεβρουαρίου 2017

Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. «Επισκόπηση DNA προσανατολισμός τοπίου». Του Michael Strock http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DNA_Overview.png (CC-BY-SA-3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. «0321 Μακροδομή DNA». By OpenStax – (CC BY 4.0) μέσω Commons Wikimedia