Deoksiribonukleiinihappo on lyhennetty nimellä DNA. DNA on monimutkainen molekyyli, jonka pituus on kolme miljardia kirjainta. Se sisältää tietoja, jotka erottavat elävän organismin toisesta. Elävän olennon ominaisuudet riippuvat tiedoista. Jokaisella meistä on ainutlaatuinen DNA.
Mitokondriaalinen DNA vs ydin-DNA
Suurin ero mitokondrioiden DNA:n ja ydin-DNA:n välillä on, että mitokondrio-DNA sijaitsee mitokondrioiden sisällä, kun taas ydin-DNA on keskittynyt solun ytimeen. Mitokondrioiden DNA on erittäin pieni, toisin kuin ydin-DNA, joka on massiivinen. Mitokondrio-DNA tunnistetaan usein äidin DNA:ksi, koska se periytyy äidiltä.
Mitokondrio-DNA löytyy mitokondrioiden sisältä ribosomien ohella. Ribosomit ovat vastuussa proteiinin tuotannosta. Mitokondrion DNA:n koko on 16 569 bp. Mitokondrioiden DNA on muodoltaan solumainen, ja ne eroavat tuman DNA:sta. Mitokondrioiden DNA on tulosta puolitoista miljardia vuotta sitten tapahtuneesta kehityksestä. Mitokondrioiden DNA:lla on itsestään replikoitumiskyky.
Tuman DNA sijaitsee solun ytimessä. Se kuvaa sauvamaista rakennetta. Friedrich Miescher havaitsi ydin-DNA:n ensimmäisen kerran vuonna 1869. Siitä lähtien tutkimuksiin tuli uusi genetiikkaa käsittelevä horisontti. Ydin-DNA on valtava, ne ovat noin kolmesataa miljardia kirjainta pitkiä. Ne sisältävät kaikki yksilön geneettiset tiedot ja valvovat kaikkia toimintoja, jotka alkavat ihmissolussa.
Mitokondriaalisen DNA:n ja ydin-DNA:n vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Mitokondrioiden DNA | Ydin-DNA |
| Määritelmä | Mitokondrioiden sisällä oleva DNA tunnetaan mitokondrioiden DNA:na. | Solun ytimessä olevaa DNA:ta kutsutaan ydin-DNA:ksi. |
| Rakenne | Sillä on pyöreä rakenne, joka ei muistuta ydin-DNA:ta. | Lineaarinen tai sauvamainen rakenne. |
| Koko | 16, 569 bp | 3,3109 bp |
| Geenin tiheys | Yksi neljäsataaviisikymmentä bp:tä kohden | Yksi neljäkymmentätuhatta bp:tä kohden |
| Koodaavan DNA:n prosenttiosuus | 93% | 3% |
Mikä on mitokondriaalinen DNA?
Mitokondriot ovat solujemme energian lähde. Mitokondrioiden määrä vaihtelee solusta toiseen. Toisin sanoen solut, jotka pystyvät suorittamaan enemmän energiaa, sisältävät enemmän mitokondrioita kuin solut, jotka vaativat vähemmän energiaa toimiakseen.
Jos suurennamme mitokondrioiden rakennetta, voimme nähdä sen koostuvan ulkokalvosta, sisäkalvosta. Sisäkalvon sisältä löydämme sekä DNA:ta että ribosomeja. Ribosomien (proteiinitehtaiden) ja DNA:n läsnäolon vuoksi mitokondrioissa se voi käynnistää proteiinisynteesin. Geneettisiä materiaaleja on läsnä solun ytimessä, kun taas täältä löydämme mitokondrioilla DNA:nsa (geneettisiä tietoja). Näin mitokondriot voivat replikoida itseään.
Evoluutio (joka tapahtui 1,5 miljardia vuotta sitten) on syy mitokondriaalisen DNA:n (äidin DNA:n) esiintymiseen. Endosymbioosin teorian mukaan mitokondriot olivat alun perin prokaryoottisoluja. Kun eukaryoottisolu nielaisi prokaryoottisolun, niiden välille muodostui symbioottinen suhde. Mitokondrioiden sisällä oleva DNA on mitokondrioiden DNA. Mitokondrioiden DNA on pyöreä. Mitokondrioiden DNA on kuusitoistatuhatta kirjainta pitkä. Yksi prosentti solun DNA:sta on mitokondrio-DNA:ta. Mitokondrio-DNA koostuu kevyistä ja raskaista säikeistä.
Mikä on ydin-DNA?
Kehomme koostuu miljardeista soluista, eläinsolulta puuttuu soluseinä. Olemme eukaryoottisia olentoja. Jokaisella solulla on tumansa ja ydin on DNA:n koti. Solun ytimessä oleva DNA on tuman DNA:ta. Jokaisella yksilöllä on ainutlaatuinen DNA-sarja, joka erottaa hänet toisesta yksilöstä. DNA:n käsitteen aloitti vuonna 1869 Friedrich Miescher. DNA:n käyttöönoton myötä pystyimme avautumaan genetiikan salaperäiseen maailmaan.
DNA käynnistää ja suunnittelee kaikki solun toiminnot, sitä pidetään solun päänä. Kierretty tikapuun muotoinen DNA, jota kutsutaan kaksoiskierteeksi, viittaa siihen, että DNA on polymeeri. Joten polymeerit ovat toistuvien monomeerien kertymää. Nämä monomeeriset yksiköt ovat glukoosimolekyylejä ja jokainen glukoosiyksikkö on sitoutunut glukosidisidosten kautta. DNA tallentaa kaikki yksilön tiedot. Sillä on keskeinen rooli solujen toiminnassa. Elävät organismit heijastavat ainutlaatuisen DNA:nsa geneettisiä piirteitä. Ihonvärimme, silmiemme väri, pituutemme ja muut suhteelliset piirteemme ovat seurausta DNA:mme sisältämistä geneettisistä tiedoista. Ydin-DNA on jopa kolmen miljoonan kirjaimen kokoinen.
Tärkeimmät erot mitokondrioiden DNA:n ja ydin-DNA:n välillä
Johtopäätös
Mitokondrioiden DNA:lla ja tuman DNA:lla on merkittäviä eroja sijainnissa, toiminnoissa ja rakenteessa. Mitokondrio-DNA on tarpeeksi pieni toisin kuin tuman DNA. Mitokondrioiden DNA sijaitsee mitokondrioissa, kun taas ydin-DNA sijaitsee solun ytimessä. Mitokondrioiden DNA replikoituu itsestään. Ydin-DNA toisaalta hallitsee kaikkia solussa tapahtuvia toimintoja. Mitokondrioiden DNA mutatoituu kaksikymmentä kertaa nopeammin kuin tuman DNA. Mitokondrion muoto on enemmän tai vähemmän kuin ympyrä, kun taas ydin-DNA on lineaarinen.
