Διαφορά μεταξύ Y DNA και mtDNA

Η κύρια διαφορά μεταξύ Y DNA και mtDNA είναι ότι το Y DNA κληρονομείται από τον πατέρα ενώ το mtDNA κληρονομείται από τη μητέρα. Επιπλέον, το Y-DNA εμφανίζεται μέσα στον πυρήνα ενώ το mtDNA εμφανίζεται μέσα στα μιτοχόνδρια. Επίσης, το Y-DNA είναι μέρος του γονιδιωματικού DNA αλλά όχι του mtDNA.

Το Y-DNA και το mtDNA είναι δύο τύποι κληρονομικών υλικών που μπορούν να εμφανιστούν μέσα σε όλους σχεδόν τους τύπους κυττάρων στο σώμα. Είναι σημαντικό ότι το Y-DNA υφίσταται μεταλλάξεις κατά τη διάρκεια των γενεών, αλλά το mtDNA παραμένει αμετάβλητο.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το Y DNA
     – Ορισμός, Δομή, Σημασία
2. Τι είναι το mtDNA
     – Ορισμός, Δομή, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του Y DNA και του mtDNA
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Y DNA και mtDNA
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Γονιδιωματικό DNA, κληρονομικό υλικό, κληρονομικότητα, mtDNA, μετάλλαξη, Y DNA

Τι είναι το Y DNA

Το Y-DNA είναι το DNA στο χρωμόσωμα Υ των αρσενικών. Περνά αποκλειστικά από πατέρα σε γιο. Και, αυτό το χρωμόσωμα Υ χρησιμεύει ως το χρωμόσωμα που καθορίζει το φύλο πολλών ειδών, καθώς το άλλο φυλετικό χρωμόσωμα, που είναι το χρωμόσωμα Χ, εμφανίζεται τόσο στα αρσενικά όσο και στα θηλυκά. Στο ανθρώπινο γονιδίωμα, το χρωμόσωμα Υ είναι το μικρότερο χρωμόσωμα και το μέγεθός του είναι περίπου 60 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων. Επίσης, το χρωμόσωμα Υ έχει τον μικρότερο αριθμό γονιδίων μεταξύ των ανθρώπινων χρωμοσωμάτων. Επιπλέον, τα γονίδια στο χρωμόσωμα Υ εκφράζονται ημιζυγωτικά αφού μόνο ένα χρωμόσωμα Υ εμφανίζεται ανά γονιδίωμα υπό κανονικές συνθήκες. Ο ΣΥΡ γονίδιο είναι υπεύθυνο για την ανάπτυξη των όρχεων.

Εικόνα 1:Δομή ανθρώπινου χρωμοσώματος Y

Επιπλέον, ο ανασυνδυασμός μεταξύ του χρωμοσώματος Υ και του χρωμοσώματος Χ είναι επιβλαβής, καθώς μπορεί να παράγει χρωμοσώματα Υ χωρίς απαραίτητα γονίδια. Ωστόσο, μόνο οι άκρες αυτών των χρωμοσωμάτων μπορούν να ανασυνδυαστούν. Για παράδειγμα, πολλαπλές κυτταρικές διαιρέσεις που συμβαίνουν κατά την παραγωγή ενός σπέρματος μπορεί να προκαλέσουν υψηλό ποσοστό μετάλλαξης. Επιπλέον, το χρωμόσωμα Υ θεωρείται ως γενετική ερημιά καθώς βρίσκεται σε τροχιά να εξαφανιστεί εντελώς από το ανθρώπινο γονιδίωμα. Ο ρυθμός απώλειας γονιδίων του είναι 4,6 γονίδια ανά εκατομμύριο χρόνια. Κατά τη διάρκεια της ύπαρξής του, έχει χάσει 1.393 από τα 1.438 αρχικά γονίδιά του.

Τι είναι το mtDNA

Το mtDNA είναι το μιτοχονδριακό DNA που εμφανίζεται αποκλειστικά μέσα στα μιτοχόνδρια. Επομένως, το mtDNA δεν αποτελεί μέρος του γονιδιωματικού DNA. Γενικά, το mtDNA είναι ένα κυκλικό μόριο, το οποίο είναι ομοιοπολικά κλειστό. Επίσης, το μέγεθος του mtDNA είναι πολύ μικρό σε σύγκριση με τα χρωμοσώματα στο γονιδιωματικό DNA. Μόνο 37 γονίδια κωδικοποιούνται σε αυτό. Στα περισσότερα είδη, το mtDNA κληρονομείται από τη μητέρα, καθώς τα πατρικά μιτοχόνδρια πεθαίνουν λίγο μετά τη γονιμοποίηση. Επιπλέον, οι μεταλλάξεις στο mtDNA είναι σπάνιες και συμβαίνουν ανά 20.000 χρόνια.

Εικόνα 2:Δομή ανθρώπινου mtDNA

Οι μιτοχονδριακές μεταλλάξεις είναι οι σημαντικοί παράγοντες που συμβάλλουν στη διαδικασία γήρανσης και στις παθολογίες που σχετίζονται με την ηλικία. Επιπλέον, μπορούν να συμβάλουν σε μια σειρά από διαταραχές, όπως η δυσανεξία στην άσκηση και το σύνδρομο Kearns-Sayre.

Similarities Between Y DNA and mtDNA

• Το Y-DNA και το mtDNA είναι δύο τύποι κληρονομικών υλικών μέσα στο ευκαρυωτικό κύτταρο.
• Και οι δύο τύποι DNA εμφανίζονται μέσα στα διαμερίσματα αλλά όχι στο κυτταρόπλασμα.
• Επίσης, και τα δύο κληρονομούνται από τους γονείς.
• Επιπλέον, οι γενεαλογικές δοκιμές μπορούν να καθορίσουν τις προγονικές σχέσεις μεταξύ ατόμων με βάση αυτούς τους τύπους DNA.
• Εξάλλου, και οι δύο είναι οι πιο κατάλληλες απλοομάδες για τη μελέτη της ανθρώπινης γενετικής. Μια απλοομάδα είναι μια ομάδα χαρακτηριστικών που κληρονομούνται από έναν μόνο γονέα.

Διαφορά μεταξύ Y DNA και mtDNA

Ορισμός

Το Y-DNA αναφέρεται σε έναν από τους δύο τύπους χρωμοσωμικού DNA του φύλου που μεταδίδεται από πατέρα σε γιο, ενώ το mtDNA αναφέρεται στο μικρό κυκλικό χρωμόσωμα που βρίσκεται μέσα στα μιτοχόνδρια. Έτσι, αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ Y DNA και mtDNA.

Μέγεθος

Το μέγεθος του Y-DNA είναι 59 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων ενώ το μέγεθος του mtDNA είναι 16.569 ζεύγη βάσεων. Ως εκ τούτου, αυτό εξηγεί μια άλλη διαφορά μεταξύ Y DNA και mtDNA.

Αριθμός γονιδίων

Ο αριθμός των γονιδίων σε αυτά είναι επίσης μια διαφορά μεταξύ Y DNA και mtDNA. Το Y-DNA αποτελείται από περισσότερα από 200 γονίδια, συμπεριλαμβανομένων 72 γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες, ενώ το mtDNA αποτελείται μόνο από 37 γονίδια.

Δομή

Επίσης, το Υ-DNA εμφανίζεται σε ένα άκεντρο και γραμμικό χρωμόσωμα, που περιέχει ένα βραχύ p-arm και ένα σημαντικά μακρύ q-arm, ενώ το mtDNA είναι ένα κυκλικό, ομοιοπολικά κλειστό, διπλό- έλικο DNA.

Τοποθεσία

Μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ του Y DNA και του mtDNA είναι ότι το Y-DNA εμφανίζεται μέσα στον πυρήνα ενώ το mtDNA εμφανίζεται μέσα στα μιτοχόνδρια.

Γονιδιωματικό DNA

Επιπλέον, το Y-DNA είναι συστατικό του γονιδιωματικού DNA ενώ το mtDNA δεν είναι συστατικό του γονιδιωματικού DNA.

Διαφορά φύλου

Το Y-DNA εμφανίζεται μόνο σε άνδρες ενώ το mtDNA εμφανίζεται τόσο σε άνδρες όσο και σε γυναίκες. Επομένως, αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ του Y DNA και του mtDNA.

Ζώα και φυτά

Εξάλλου, το Y-DNA εμφανίζεται μόνο στα θηλαστικά ενώ το mtDNA εμφανίζεται τόσο σε ζώα όσο και σε φυτά.

Μεταγραφή

Επιπλέον, το Y-DNA παράγει μονοκιστρονικά mRNA ενώ το mtDNA παράγει ένα μόνο πολυκιστρονικό mRNA.

Κληρονομικότητα

Πάνω από όλα, μια κύρια διαφορά μεταξύ του Y DNA και του mtDNA είναι ότι το Y-DNA διέρχεται κατά μήκος της πατρογραμμικής γραμμής ενώ το mtDNA διέρχεται κατά μήκος της μητρογραμμικής γραμμής.

Μεταλλάξεις

Είναι σημαντικό ότι το Y-DNA υφίσταται μεταλλάξεις ενώ το mtDNA δεν υφίσταται μεταλλάξεις.

Εξέλιξη

Μια άλλη διαφορά μεταξύ Y DNA και mtDNA βρίσκεται στη διαδικασία εξέλιξης. Το Y-DNA είναι το ταχύτερα εξελισσόμενο τμήμα του ανθρώπινου γονιδιώματος, ενώ το mtDNA χρησιμεύει ως εργαλείο για την αξιολόγηση της συγγένειας των πληθυσμών λόγω της διατηρημένης αλληλουχίας του κατά τη διάρκεια των γενεών.

Πρόγονος

Μπορούμε να ανιχνεύσουμε όλο το Y-DNA σε έναν μόνο προϊστορικό πατέρα, τον "Y χρωμοσωμικό Αδάμ", ενώ μπορούμε να εντοπίσουμε το mtDNA σε μία γυναίκα, τη "Μιτοχονδριακή Εύα". Έζησαν περίπου 100.000-200.000 χρόνια πριν.

Συμπέρασμα

Το Y-DNA είναι το Υ χρωμοσωμικό DNA που κληρονομείται από πατέρα σε γιο. Από την άλλη πλευρά, το mtDNA κληρονομείται από τη μητέρα και στον γιο και στην κόρη. Το Y-DNA είναι μεγάλο και περιέχει περισσότερα γονίδια από το mtDNA. Επίσης, το Y-DNA εμφανίζεται μέσα στον πυρήνα ενώ το mtDNA εμφανίζεται μέσα στα μιτοχόνδρια. Επιπλέον, το Υ-DNA υφίσταται μεταλλάξεις γρήγορα ενώ το mtDNA παραμένει αμετάβλητο. Έτσι, η κύρια διαφορά μεταξύ του Y DNA και του mtDNA είναι η δομή, η κληρονομικότητα και η εξέλιξή τους.

Αναφορά:

1. Maan, Akhlaq A et al. «Το χρωμόσωμα Y:ένα σχέδιο για την υγεία των ανδρών;» European journal of human genetics:EJHG vol. 25,11 (2017):1181-1188. Διαθέσιμο εδώ
2. Chinnery, Patrick Francis και Gavin Hudson. «Μιτοχονδριακή γενετική» Βρετανικό ιατρικό δελτίο τομ. 106,1 (2013):135-59. Διαθέσιμο εδώ

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Ανθρώπινο χρωμόσωμα Y – 400 550 850 bphs" Από το Εθνικό Κέντρο Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας, Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής των ΗΠΑ (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia  
2. «Μιτοχονδριακό DNA en» Με παράγωγο έργο:Shanel (συζήτηση)Μιτοχονδριακό DNA de.svg:μετάφραση από Knopfkind; διάταξη από jhc – Μιτοχονδριακό DNA de.svg (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia