Differenza tra DNA lineare e circolare

Differenza chiave - lineare vs DNA circolare
 

L'acido nucleico desossirribile (DNA) è la forma principale in cui la maggior parte degli organismi immagazzina le proprie informazioni genetiche. Quindi, la struttura e le funzioni del DNA sono molto utili. Il DNA può essere trovato principalmente in due forme; la forma lineare e la forma circolare. Il DNA lineare è la forma del DNA presente nel nucleo eucariotico ed è composto da due estremità libere. Il DNA circolare si trova prevalentemente nei procarioti, mentre i mitocondri, i cloroplasti e i plasmidi contengono anche DNA circolare. Il DNA circolare si trova nel citoplasma della cellula procariota, nei mitocondri o nel cloroplasto. Il differenza fondamentale tra il DNA lineare e circolare è la conformazione strutturale della molecola. Il DNA lineare raggiunge una configurazione aperta con due estremità libere, mentre il DNA circolare raggiunge una conformazione chiusa senza estremità libere.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è il DNA lineare
3. Cos'è il DNA circolare
4. Somiglianze tra DNA lineare e circolare
5. Confronto affiancato - DNA lineare o circolare in forma tabulare
6. Sommario

Cos'è il DNA lineare?

Il DNA lineare è presente nei genomi eucariotici all'interno del nucleo cellulare. Il DNA lineare è composto da due estremità libere e quindi è una struttura aperta. Il DNA lineare può essere isolato e separato sui terreni di gel di agarosio, sebbene a causa della voluminosità del DNA, si osserverebbe uno striscio sul gel. Al fine di isolare e separare i frammenti desiderati del DNA lineare, il DNA può essere tagliato utilizzando le endonucleasi di restrizione e quindi osservato su una pista di gel.

Figura 01: DNA lineare

Il processo di replica del DNA lineare è un processo molto complesso poiché comportava molti meccanismi. La replica avviene in modo bidirezionale, dove vengono creati due fork di replica. Il DNA lineare può contenere molte origini di siti di replicazione, poiché il DNA lineare è molto lungo e complesso. La procedura di replica continua fino al termine della risoluzione sulla risoluzione del problema di terminazione finale in quanto il DNA lineare è composto da sequenze telomeriche.

Cos'è il DNA circolare?

Il DNA circolare è una disposizione conformazionale del DNA in cui raggiunge una struttura chiusa. Il DNA circolare non ha fini distinti. Il DNA circolare si trova in quasi tutti i procarioti con poche eccezioni, nei mitocondri e nei cloroplasti degli eucarioti e nei plasmidi. Il DNA circolare si trova nel citoplasma cellulare dei procarioti. Il DNA circolare può esistere in diverse forme tra cui forme supercoiled e forme di DNA circolare con nicking. Quando il DNA circolare viene isolato e separato mediante elettroforesi su gel di agarosio, diverse forme di DNA circolare possono mostrare diverse proprietà di migrazione sul gel.

Il DNA plasmidico definito anche come DNA circolare extracromosomico presente in alcuni microrganismi ha dimostrato di possedere un grande beneficio nei campi della biologia molecolare e dell'ingegneria genetica. I plasmidi sono sintetizzati commercialmente e sono usati come vettori nella clonazione molecolare. Alcuni esempi di vettori plasmidici sono pBR322, pUC18.

Figura 02: DNA circolare

La replicazione del DNA circolare è molto varia rispetto al DNA lineare. Durante il processo di replica, è presente una sola origine della replica e, a causa della sua natura circolare, la replica può avvenire in modo unidirezionale con la formazione di una singola forcella di replica.

Quali sono le somiglianze tra DNA lineare e circolare?

• Sia il DNA lineare che quello circolare sono composti da acidi nucleici desossirribili contenenti adenina, guanina, citosina e nucleotidi di timina.
• Sia il DNA lineare che quello circolare hanno una struttura elicoidale a doppio filamento.
• Sia il DNA lineare che quello circolare determinano le caratteristiche genetiche degli organismi.
• Sia il DNA lineare che quello circolare possono essere separati utilizzando metodi di elettroforesi su gel di agarosio.
• Entrambe le forme di DNA possono essere amplificate usando tecniche molecolari come la Polymerase Chain Reaction.
• Sia il DNA lineare che quello circolare sono comunemente usati nella diagnostica basata sul DNA e nelle applicazioni nell'ingegneria genetica.

Qual è la differenza tra DNA lineare e circolare?

DNA lineare e circolare
Il DNA lineare è la forma del DNA presente nel nucleo eucariotico ed è composto da due estremità libere.	Il DNA circolare è il DNA che ha una conformazione chiusa e si trova nel citoplasma della cellula procariota, dei mitocondri o del cloroplasto.
Distribuzione
Il DNA lineare si trova nel nucleo degli eucarioti.	Il DNA circolare si trova nel citoplasma.
replicazione
La replica del DNA lineare ha molte origini di replicazione ed è un processo complesso.	La replica del DNA circolare ha un'unica origine di replicazione ed è un processo semplice.

Riepilogo: lineare vs DNA circolare

Il DNA lineare e circolare sono le due principali forme di distribuzione del DNA rispettivamente nelle cellule eucariotiche e procariote. Il DNA lineare si trova nel nucleo degli eucarioti ed è composto da due estremità libere e sequenze complesse. Il DNA circolare si trova nei procarioti e anche nel DNA mitocondriale e cloroplastico che ha una conformazione chiusa. Entrambe le forme di DNA sono ampiamente utilizzate negli studi di ingegneria genetica molecolare e biologica. Questa è la differenza tra DNA lineare e circolare.

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Riferimento:

1. "Replicazione del DNA eucariotico". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23 gennaio 2018. Disponibile qui  
2. "Cromosoma batterico circolare". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16 gennaio 2018. Disponibile qui  

Cortesia dell'immagine:

1. "cromosoma" di Dietzel65 (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia  
2. 'DNA mitocondriale lg'By Istituto nazionale di ricerca sul genoma umano - National Institutes of Health. Istituto nazionale di ricerca sul genoma umano. "Glossario parlante dei termini genetici." 17 novembre 2016, (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia