Perbedaan Utama – DNA Mitokondria vs DNA Nuklir
DNA mitokondria dan DNA inti berkontribusi pada susunan genetik sel. DNA mitokondria (mtDNA) adalah DNA melingkar beruntai ganda yang ditemukan di dalam mitokondria . Ini mengkodekan protein dan RNA fungsional yang dibutuhkan oleh mitokondria. Tapi, beberapa protein, yang dikodekan oleh DNA inti diimpor dari sitosol . DNA inti (nDNA) terdiri dari beberapa kromosom linier , yang mengkodekan hampir semua protein yang dibutuhkan oleh sel. DNA mitokondria lebih pendek dibandingkan dengan DNA inti. Perbedaan yang menonjol antara DNA mitokondria dan DNA nuklir adalah DNA mitokondria dikodekan untuk informasi genetik yang dibutuhkan oleh mitokondria sedangkan DNA nuklir dikodekan untuk informasi genetik yang dibutuhkan oleh seluruh sel .
Artikel ini menjelaskan,
- Apa itu DNA Mitokondria? – Pengertian, Struktur dan Komposisi, Fungsi 2. Apa itu DNA Nuklir – Pengertian, Struktur dan Komposisi, Fungsi 3. Apa perbedaan antara DNA Mitokondria dan DNA Nuklir
Yang perlu anda ketahui tentang DNA mitokondria?
Mitokondria terlibat dalam produksi energy seluler melalui fosforilasi oksidatif. Di dalam mitokondria, genomnya sendiri ditemukan; ini disebut DNA mitokondria ( mtDNA ). mtDNA terdiri dari untai ganda, molekul DNA melingkar, yang disusun menjadi satu kromosom. Sebuah mitokondria tunggal terdiri dari puluhan salinan mtDNA. Mitokondria terdiri dari beberapa molekul mtDNA. Satu sel dapat mengandung lebih dari 100 mitokondria. Maka dari 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. DNA dalam mitokondria ditunjukkan pada Gambar 1 .
Gambar 1: DNA dalam Mitokondria
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 di 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 sel untuk energy.
Dalam ragi, pewarisan mitokondria adalah biparental. mtDNA terdiri dari garis keturunan ibu pada manusia. Sedikit atau tidak ada sitoplasma yang disumbangkan ke zigot oleh sperma pada mamalia. Maka dari itu, dalam embrio , hampir semua mitokondria berasal dari sel telur. Pada tumbuhan, pewarisan mtDNA sama seperti pada mamalia. Maka dari itu, penyakit yang terkait dengan mtDNA diperoleh melalui warisan ibu. MtDNA lebih rentan terhadap mutasi jika dibandingkan dengan DNA inti. Mutasi salah pengertian pada mtDNA menyebabkan neuropati optik herediter Leber. Penghapusan besar pada mtDNA menyebabkan sindrom Kearns-Sayre dan oftalmoplegia eksternal progresif kronis. mtDNA melingkar ditunjukkan pada gambar 2 .
Gambar 2: DNA mitokondria
Yang perlu anda ketahui tentang DNA Nuklir?
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 disusun menjadi beberapa kromosom linier, yang ditemukan terbungkus rapat di dalam nukleus. Tubuh manusia terdiri dari 46 kromosom individu. Terkadang, nDNA ada dalam beberapa salinan. Jumlah salinan nDNA dalam genom dijelaskan dengan istilah ploidi. 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 ditunjukkan oleh organisme. Mereka membawa informasi untuk pertumbuhan, perkembangan, dan reproduksi. Gen diekspresikan menjadi protein menurut kode genetik universal melalui transkripsi dan translasi . nDNA hanya direplikasi selama fase S dari siklus sel. Organisasi nDNA ditunjukkan pada gambar 3 .
Gambar 3: Organisasi DNA nuklir
Warisan nDNA adalah biparental. Masing-masing dari dua salinan genom manusia diwarisi dari satu orang tua, baik dari ibu atau ayah. nDNA mengandung variasi besar dari sifat-sifat yang mereka tunjukkan karena adanya berbagai alel per gen tertentu. Maka dari itu, nDNA digunakan dalam pengujian paternitas untuk mengetahui organisme anak mana yang termasuk dalam orang tua mana pada manusia. Di sisi lain, pewarisan penyakit juga merupakan karakteristik orang tua. nDNA kurang rentan terhadap mutasi. Contoh kelainan genetik dalam genom manusia adalah cystic fibrosis, anemia sel sabit, hemochromatosis dan penyakit Huntington. Pewarisan nDNA dan mtDNA ditunjukkan pada Gambar 4 .
Gambar 4: Pewarisan nDNA dan mtDNA
Perbedaan Antara DNA Mitokondria dan DNA Nuklir
Isi
DNA mitokondria: mtDNA terdiri dari genom mitokondria.
DNA nuklir: nDNA terdiri dari genom sel, termasuk DNA mitokondria.
Struktur DNA
DNA mitokondria: mtDNA beruntai ganda dan melingkar.
DNA nuklir: nDNA beruntai ganda dan linier.
Jumlah Kromosom
DNA mitokondria: mtDNA tersusun menjadi satu kromosom.
DNA nuklir: nDNA tersusun menjadi beberapa kromosom. Sebagai contoh, nDNA manusia disusun menjadi 46 kromosom.
Komposisi
DNA mitokondria: mtDNA terdiri dari 0,25% susunan genetik sel dalam sel hewan.
DNA nuklir: nDNA terdiri dari 99,75% susunan genetik sel pada sel hewan.
Lampiran
DNA mitokondria: mtDNA tidak tertutup oleh amplop nuklir.
DNA inti: nDNA tertutup oleh nukleus.
Lokasi
DNA mitokondria: mtDNA mengambang bebas di matriks mitokondria.
DNA Nuklir: nDNA ditemukan dalam matriks nukleus, dipasang pada selubung nukleus.
Ukuran Genom
DNA mitokondria: Ukuran mtDNA adalah 16.569 pasangan basa.
DNA Nuklir: Ukuran nDNA adalah 3,3 miliar pasangan basa.
Protein Histon
DNA mitokondria: mtDNA tidak dikemas dengan protein histon.
DNA inti: nDNA dikemas erat 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 mungkin berbeda tergantung pada spesiesnya. Sel somatik manusia mengandung dua salinan nDNA.
Jumlah Gen
DNA mitokondria: mtDNA terdiri dari 37 gen, mengkode 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 setiap tRNA dan rRNA yang dibutuhkan oleh mitokondria.
DNA inti: nDNA mengkodekan setiap tRNA dan rRNA yang dibutuhkan oleh proses dalam sitoplasma.
Otonomi
DNA mitokondria: mtDNA mengkodekan sebagian besar protein, yang dibutuhkan oleh mitokondria. Tetapi, beberapa protein yang dibutuhkan oleh mitokondria dikodekan oleh nDNA. Maka dari itu, mitokondria adalah organel semi-otonom.
DNA inti: nDNA mengkode untuk setiap protein, yang dibutuhkan oleh sel.
Wilayah Non-coding
DNA mitokondria: mtDNA tidak memiliki daerah DNA non-coding seperti intron .
DNA inti: nDNA mengandung 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 Nuklir: Kodon dalam nDNA mengikuti kode genetik universal.
Replikasi
DNA mitokondria: mtDNA direplikasi secara independen dari nDNA.
DNA inti: nDNA direplikasi hanya selama fase S dari siklus sel.
Transkripsi
DNA mitokondria: Gen yang dikodekan oleh mtDNA a
dalah polikistronik.
DNA nuklir: Gen yang di
kodekan oleh nDNA adalah monocistronic.
Warisan
DNA mitokondria: mtDNA diturunkan secara maternal.
DNA inti: nDNA diwariskan secara merata dari kedua orang tua.
rekombinasi
DNA mitokondria: mtDNA diturunkan dari ibu kepada keturunannya tanpa mengalami perubahan.
DNA nuklir: nDNA diatur melalui rekombinasi saat mentransfer ke keturunannya.
Kontribusi untuk Kebugaran Individu
DNA mitokondria: mtDNA memiliki kontribusi yang lebih kecil terhadap kebugaran individu di antara populasi.
DNA nuklir: nDNA memiliki kontribusi yang tinggi terhadap kebugaran individu di antara populasi.
Tingkat Mutasi
DNA mitokondria: Tingkat mutasi pada mtDNA relatif tinggi.
DNA nuklir: Tingkat mutasi pada nDNA rendah.
Identifikasi Individu
DNA mitokondria: mtDNA juga dapat digunakan dalam identifikasi individu.
DNA Nuklir: nDNA digunakan dalam pengujian paternitas.
Gangguan Genetik
DNA mitokondria: neuropati optik herediter Leber, sindrom Kearns-Sayre dan oftalmoplegia eksternal progresif kronis adalah contoh penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi mtDNA.
DNA nuklir: Fibrosis kistik, anemia sel sabit, hemokromatosis, dan penyakit Huntington adalah contoh penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi pada nDNA.
Kata terakhir
DNA nuklir, bersama dengan DNA mitokondria berkontribusi pada susunan genetik sel hewan. Sel tumbuhan juga mengandung DNA kloroplas di dalam selnya. nDNA terdiri dari genom sel dan mtDNA terdiri dari genom mitokondria. nDNA mengandung gen, yang mengkodekan semua sifat yang ditunjukkan oleh organisme. mtDNA juga termasuk dalam nDNA. nDNA terdiri dari lebih dari 20.000 gen. Protein yang dikodekan oleh gen-gen ini bertanggung jawab atas sifat-sifat fenotipik organisme. MtDNA dikodekan untuk 37 gen bersama dengan tRNA dan rRNA yang dibutuhkan oleh fungsi mitokondria. Maka dari itu, Perbedaan yang menonjol antara DNA mitokondria dan DNA nuklir adalah isinya.
Referensi: 1. Lodish, Harvey. “DNA organel.” Biologi Sel Molekuler. edisi ke-4. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 1 Januari 1970. Web. 28 Maret 2017. 2. Cooper, Geoffrey M. “Mitokondria.” Sel: Pendekatan Molekuler. edisi ke-2. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 1 Januari 1970. Web. 28 Maret 2017. 3. Brown, Terence A. “Genom Manusia.” genom. edisi ke-2. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 1 Januari 1970. Web. 28 Maret 2017. 4. Alberts, Bruce. “Struktur dan Fungsi DNA.” Biologi Molekuler Sel. edisi ke-4. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 1 Januari 1970. Web. 28 Maret 2017. 5. Stöppler, MD Melissa Conrad. “Daftar Penyakit Genetik: Pengertian, Jenis, & Contohnya.” KedokteranNet. Np, dan Web. 28 Maret 2017.
Gambar Courtesy: 1. “Mitokondria dna lg” Oleh National Human Genome Research Institute – National Institutes of Health. Lembaga Penelitian Genom Manusia Nasional. “Berbicara Glosarium Istilah Genetik.” Diakses pada 17 November 2016, dari (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia 2. “Mitochondrial DNA en” Oleh karya turunan: Shanel (bicara)Mitochondrial DNA de.svg: terjemahan oleh Knopfkind; layout oleh jhc – Mitochondrial DNA de.svg, CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 3. “Eukaryote DNA-en” Oleh Eukaryote_DNA.svg: *Difference_DNA_RNA-EN.svg: *Difference_DNA_RNA-DE.svg: Sponk (bicara) terjemahan: Sponk (talk)Chromosome.svg: *karya turunan: Tryphon (talk)Chromosom-upright.png: Versi asli: Magnus Manske, versi ini dengan kromosom tegak: Pengguna:Makananzel65Animal_cell_structure_en.svg: LadyofHats (Mariana Ruiz)karya turunan: Karya turunan Radio89: Radio89 – File ini berasal dariEukaryote DNA.svg: (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 4. “Mitochondrial DNA versus Nuclear DNA” Oleh Museum Paleontologi Universitas California (UCMP) dan Pusat Nasional untuk Pendidikan Sains – “ Mengumpulkan Bukti. Pengertian Evolusi. Museum Paleontologi Universitas California. 22 April 2014. . (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
