Pendidikan

Perbedaan DNA Mitokondria dan DNA Inti

Perbedaan DNA Mitokondria dan DNA Inti

Perbedaan Utama – DNA Mitokondria vs DNA Inti. DNA mitokondria dan DNA inti berkontribusi pada susunan genetik sel. DNA mitokondria (mtDNA) adalah DNA sirkular beruntai ganda yang ditemukan di dalam mitokondria. Ini mengkodekan protein dan RNA fungsional yang dibutuhkan oleh mitokondria.

Tetapi, beberapa protein, yang dikodekan oleh DNA inti diimpor dari sitosol. DNA inti (nDNA) terdiri dari beberapa kromosom linier, yang mengkode hampir semua protein yang dibutuhkan oleh sel. DNA mitokondria lebih pendek dibandingkan dengan DNA inti.

Perbedaan utama antara DNA mitokondria dan DNA inti adalah bahwa DNA mitokondria dikodekan untuk informasi genetik yang diperlukan oleh mitokondria sedangkan DNA inti dikodekan untuk informasi genetik yang diperlukan oleh seluruh sel.

Pengertian DNA Mitokondria

Mitokondria terlibat dalam produksi energi seluler melalui fosforilasi oksidatif. Di dalam mitokondria, genomnya sendiri ditemukan; ini disebut DNA mitokondria ( mtDNA ). MtDNA terdiri dari molekul DNA sirkuler beruntai ganda, yang tersusun dalam kromosom tunggal. Mitokondria tunggal terdiri dari puluhan salinan mtDNA. Mitokondria terdiri dari beberapa molekul mtDNA. Sel tunggal mungkin mengandung lebih dari 100 mitokondria. Oleh karena itu, per sel, lebih dari 1.000 salinan mtDNA dapat ditemukan. Jumlah salinan mtDNA per sel tergantung pada jumlah salinan mtDNA per mitokondria serta ukuran dan jumlah mitokondria per sel. Ini terdiri dari sekitar 0,25% dari susunan genetik sel.

Tiga puluh tujuh gen ditemukan dikodekan dalam mtDNA. Gen-gen ini dikodekan untuk protein yang dibutuhkan oleh fungsi di dalam mitokondria serta tRNA dan rRNA yang dibutuhkan oleh mitokondria, terutama untuk sintesis protein. DNA mitokondria dan RNA polimerase ditemukan terlokalisasi dalam mitokondria. Polipeptida yang disintesis di dalam mitokondria adalah subunit, yang membentuk kompleks multimerik yang digunakan baik dalam sintesis ATP atau transpor elektron. MtDNA direplikasi secara independen dari DNA inti tergantung pada kebutuhan energi sel.

Pada ragi, pewarisan mitokondria bersifat biparental. MtDNA terdiri dari garis keturunan ibu dari warisan pada manusia. Sedikit atau tidak ada sitoplasma berkontribusi pada zigot oleh sperma pada mamalia. Karena itu, pada embrio, hampir semua mitokondria berasal dari sel telur. Pada tumbuhan, pewarisan mtDNA sama dengan pada mamalia. Oleh karena itu, penyakit yang terkait dengan mtDNA diperoleh dari warisan ibu. MtDNA lebih rentan terhadap mutasi bila dibandingkan dengan DNA inti. Mutasi yang salah dalam mtDNA menyebabkan neuropati optik herediter Leber. Penghapusan besar pada mtDNA menyebabkan sindrom Kearns-Sayre dan ophthalmoplegia eksternal progresif kronis.

Pengertian DNA Inti

DNA yang membentuk genom sel dikenal sebagai DNA inti ( nDNA ). NDNA terletak di inti sel eukariotik. Ini terdiri dari 99,75% dari total susunan genetik sel. NDNA atau genom sel eukariotik diatur ke dalam beberapa kromosom linier, yang ditemukan padat di dalam nukleus. Tubuh manusia terdiri dari 46 kromosom individu. Terkadang, nDNA ada dalam beberapa salinan. Jumlah salinan nDNA dalam genom dijelaskan dengan istilah ploidy. Sel somatik manusia adalah diploid, mengandung dua salinan nDNA, yang disebut kromosom homolog. Gamet ditemukan haploid pada manusia.

Ukuran genom manusia adalah 3,3 miliar pasangan basa. NDNA manusia terdiri dari 20.000 hingga 25.000 gen, termasuk gen yang ditemukan dalam mtDNA. Gen-gen ini dikodekan untuk hampir semua karakter yang diperlihatkan oleh organisme. Mereka membawa informasi untuk pertumbuhan, perkembangan, dan reproduksi. Gen diekspresikan menjadi protein sesuai dengan kode genetik universal melalui transkripsi dan terjemahan. NDNA hanya direplikasi selama fase S dari siklus sel.

Warisan nDNA adalah biparental. Masing-masing dari dua salinan genom manusia diwarisi dari satu orangtua, baik dari ibu atau ayah. NDNA berisi variasi besar sifat yang mereka tunjukkan karena adanya berbagai alel per gen tertentu. Oleh karena itu, nDNA digunakan dalam pengujian ayah untuk mengetahui organisme anak mana yang dimiliki orang tua pada manusia. Di sisi lain, pewarisan penyakit juga merupakan karakteristik bagi orang tua. NDNA kurang rentan terhadap mutasi. Contoh-contoh kelainan genetik pada genom manusia adalah cystic fibrosis, anemia sel sabit, hemochromatosis dan penyakit Huntington.

Perbedaan Antara DNA Mitokondria dan DNA Inti

Konten

  • DNA mitokondria: mtDNA terdiri dari genom mitokondria.
  • DNA inti: nDNA terdiri dari genom sel, termasuk DNA mitokondria.

Struktur DNA

  • DNA mitokondria: mtDNA beruntai ganda dan bundar.
  • DNA inti: nDNA beruntai ganda dan linier.

Jumlah kromosom

  • DNA mitokondria: mtDNA disusun menjadi kromosom tunggal.
  • DNA inti: nDNA diatur menjadi beberapa kromosom. Sebagai contoh, nDNA manusia diatur menjadi 46 kromosom.

Komposisi

  • DNA mitokondria: mtDNA terdiri dari 0,25% dari susunan genetik sel dalam sel hewan.
  • DNA inti: nDNA terdiri dari 99,75% dari susunan genetik sel dalam sel hewan.

Lampiran

  • DNA mitokondria: mtDNA tidak tertutup oleh amplop inti.
  • DNA inti: nDNA dikelilingi oleh nukleus.

Lokasi

  • DNA mitokondria: mtDNA melayang bebas dalam matriks mitokondria.
  • DNA inti: nDNA ditemukan dalam matriks inti, melekat pada amplop inti.

Ukuran Genom

  • DNA mitokondria: Ukuran mtDNA adalah 16.569 pasangan basa.
  • DNA inti: Ukuran nDNA adalah 3,3 miliar pasangan basa.

Protein Histon

  • DNA mitokondria: mtDNA tidak dikemas dengan protein histon.
  • DNA inti: nDNA penuh dengan protein histon.

Jumlah salinan

  • DNA mitokondria: Lebih dari 1.000 salinan mtDNA dapat ditemukan per sel.
  • DNA inti: Jumlah salinan nDNA per sel somatik dapat berbeda tergantung pada spesies. Sel somatik manusia mengandung dua salinan nDNA.

Jumlah Gen

  • DNA mitokondria: mtDNA terdiri dari 37 gen, pengkodean 13 protein, 22 tRNA, dan 2 rRNA.
  • DNA inti: nDNA terdiri dari 20.000-25.000 gen, termasuk tiga gen mt.

tRNA dan rRNA

  • DNA mitokondria: mtDNA mengkodekan masing-masing dan setiap tRNA dan rRNA yang dibutuhkan oleh mitokondria.
  • DNA inti: nDNA mengkodekan masing-masing dan setiap tRNA dan rRNA yang dibutuhkan oleh proses dalam sitoplasma.

Otonomi

  • DNA mitokondria: mtDNA mengkodekan untuk sebagian besar protein, yang dibutuhkan oleh mitokondria. Tetapi, beberapa protein yang dibutuhkan oleh mitokondria dikodekan oleh nDNA. Oleh karena itu, mitokondria adalah organel semi-otonom.
  • DNA inti: nDNA mengkodekan untuk setiap protein, yang dibutuhkan oleh sel.

Kawasan Non-coding

  • DNA mitokondria: mtDNA tidak memiliki daerah DNA non-coding seperti intron.
  • DNA inti: nDNA berisi daerah non-coding DNA seperti intron dan daerah yang tidak diterjemahkan.

Kode Genetik

  • DNA mitokondria: Kebanyakan kodon dalam mtDNA tidak mengikuti kode genetik universal.
  • DNA inti: Kodon dalam nDNA mengikuti kode genetik universal.

Replikasi

  • DNA mitokondria: mtDNA direplikasi secara independen dari nDNA.
  • DNA inti: nDNA hanya direplikasi selama fase-S dari siklus sel.

Transkripsi

  • DNA mitokondria: Gen yang dikodekan oleh mtDNA bersifat polikistronik.
  • DNA inti: Gen yang dikodekan oleh nDNA bersifat monocistronic.

Warisan

  • DNA mitokondria: mtDNA diturunkan secara maternal.
  • DNA inti: nDNA diwarisi secara merata dari kedua orang tua.

Rekombinasi

  • DNA mitokondria: mtDNA diwarisi dari ibu ke anaknya tanpa perubahan.
  • DNA inti: nDNA diatur melalui rekombinasi saat mentransfer ke keturunannya.

Kontribusi untuk Kebugaran Individu

  • DNA mitokondria: mtDNA memiliki kontribusi yang kurang terhadap kebugaran individu di antara populasi.
  • DNA inti: nDNA memiliki kontribusi tinggi terhadap kebugaran individu di antara populasi.

Tingkat Mutasi

  • DNA mitokondria: Tingkat mutasi pada mtDNA relatif tinggi.
  • DNA inti: Tingkat mutasi pada nDNA rendah.

Identifikasi Individu

  • DNA mitokondria: mtDNA juga dapat digunakan dalam identifikasi individu.
  • DNA inti: nDNA digunakan untuk pengujian paternitas.

Gangguan Genetik

  • DNA mitokondria: neuropati optik turun temurun Leber, sindrom Kearns-Sayre dan ophthalmoplegia eksternal progresif kronis adalah contoh penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi mtDNA.
  • DNA inti: Fibrosis kistik, anemia sel sabit, hemokromatosis, dan penyakit Huntington adalah contoh penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi pada nDNA.

Kesimpulan

DNA inti, bersama dengan DNA mitokondria berkontribusi pada susunan genetik sel hewan. Sel-sel tumbuhan mengandung DNA kloroplas juga dalam sel-sel mereka. NDNA terdiri dari genom sel dan mtDNA terdiri dari genom mitokondria. NDNA berisi gen, yang mengkodekan untuk semua sifat yang ditunjukkan oleh organisme. MtDNA juga termasuk dalam nDNA. NDNA terdiri dari lebih dari 20.000 gen. Protein yang dikodekan oleh gen ini bertanggung jawab atas sifat fenotipik organisme. MtDNA dikodekan untuk 37 gen bersama dengan tRNA dan rRNA yang dibutuhkan oleh fungsi mitokondria. Oleh karena itu, perbedaan utama antara DNA mitokondria dan DNA inti adalah isinya.