Differenze chiave – DNA lineare e circolare
L'acido nucleico desossiribosio (DNA) è la forma principale con cui la maggior parte degli organismi memorizza 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 procariotica, nei mitocondri o nel cloroplasto. La differenza chiave 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.
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 su supporti in gel di agarosio, anche se a causa dell'ingombro del DNA, si osserverebbe una macchia sul gel. Al fine di isolare e separare i frammenti desiderati di DNA lineare, il DNA può essere tagliato utilizzando endonucleasi di restrizione e quindi osservato su una corsa su gel.
Figura 01: DNA lineare
Il processo di replicazione del DNA lineare è un processo molto complesso poiché coinvolge molti meccanismi. La replica avviene in modo bidirezionale, dove si formano 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 replicazione continua fino a quando la terminazione avviene dopo la risoluzione del problema della terminazione finale poiché 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 nel cloroplasto degli eucarioti e nei plasmidi. Il DNA circolare è situato nel citoplasma cellulare dei procarioti. Il DNA circolare può esistere in diverse forme, comprese le forme supercoiled e le forme di DNA circolari intaccate. 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 chiamato anche DNA circolare extracromosomico presente in alcuni microrganismi ha dimostrato di possedere grandi benefici 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 solo un'origine di replica e, data la sua natura circolare, la replica può avvenire in modo unidirezionale con la formazione di un unico fork di replica.
Quali sono le somiglianze tra il DNA lineare e quello circolare?
- Sia il DNA lineare che quello circolare sono composti da acidi nucleici desossiribosio contenenti nucleotidi di adenina, guanina, citosina e 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 utilizzando tecniche molecolari come la reazione a catena della polimerasi.
- Sia il DNA lineare che quello circolare sono comunemente usati nella diagnostica basata sul DNA e nelle applicazioni dell'ingegneria genetica.
Qual è la differenza tra DNA lineare e circolare?
DNA lineare e circolare |
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| 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 procariotica, dei mitocondri o del cloroplasto. |
| Distribuzione | |
| Il DNA lineare si trova nel nucleo degli eucarioti. | DNA circolare si trova nel citoplasma. |
| Replica | |
| La replicazione del DNA lineare ha molte origini di replicazione ed è un processo complesso. | La replicazione del DNA circolare ha un'unica origine di replicazione ed è un processo semplice. |
Riepilogo – DNA lineare vs circolare
DNA lineare e circolare sono le due forme principali di distribuzione del DNA rispettivamente nelle cellule eucariotiche e procariotiche. 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 dei cloroplasti che ha una conformazione chiusa. Entrambe le forme di DNA sono ampiamente utilizzate negli studi di ingegneria genetica e biologica molecolare. Questa è la differenza tra DNA lineare e circolare.
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