Diferencia entre el ADN mitocondrial y el ADN nuclear
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Diferencia principal - ADN mitocondrial vs ADN nuclear
El ADN mitocondrial y el ADN nuclear contribuyen a la composición genética de la célula. El ADN mitocondrial (ADNmt) es un ADN circular de doble cadena que se encuentra dentro de las mitocondrias. Codifica proteínas y ARN funcionales requeridos por las mitocondrias. Pero, algunas proteínas, que están codificadas por el ADN nuclear, se importan del citosol. El ADN nuclear (ADNn) está compuesto de varios cromosomas lineales, que codifican casi todas las proteínas requeridas por la célula. El ADN mitocondrial es corto en comparación con el ADN nuclear. los diferencia principal entre el ADN mitocondrial y el ADN nuclear es que El ADN mitocondrial está codificado para la información genética requerida por las mitocondrias mientras El ADN nuclear está codificado para la información genética requerida por toda la célula..
Este articulo explica,
1. ¿Qué es el ADN mitocondrial?
- Definición, Estructura y Composición, Función.
2. ¿Qué es el ADN nuclear?
- Definición, Estructura y Composición, Función.
3. ¿Cuál es la diferencia entre el ADN mitocondrial y el ADN nuclear?
¿Qué es el ADN mitocondrial?
La mitocondria está involucrada en la producción de energía celular a través de la fosforilación oxidativa. Dentro de la mitocondria, se encuentra su propio genoma; esto se llama ADN mitocondrial (ADNmt). El mtDNA está compuesto por una molécula de ADN circular de doble cadena, que se organiza en un solo cromosoma. Una sola mitocondria consta de docenas de copias de ADNmt. Las mitocondrias consisten en múltiples moléculas de ADNmt. Una sola célula puede contener más de 100 mitocondrias. Por lo tanto, por celda, se pueden encontrar más de 1,000 copias de ADNmt. El número de copias de ADNmt por célula depende del número de copias de ADNmt por mitocondria, así como del tamaño y el número de mitocondrias por célula. Se compone de alrededor del 0,25% de la composición genética de la célula. El ADN en la mitocondria se muestra en Figura 1.
Figura 1: ADN en la mitocondria
Se encuentran treinta y siete genes codificados en el ADNmt. Estos genes están codificados para las proteínas requeridas por las funciones dentro de las mitocondrias, así como los ARNt y ARNr requeridos por las mitocondrias, especialmente para la síntesis de proteínas. Las ADN polimerasas mitocondriales y las polimerasas se encuentran localizadas en las mitocondrias. Los polipéptidos sintetizados dentro de las mitocondrias son subunidades, que forman los complejos multiméricos utilizados en la síntesis de ATP o en el transporte de electrones. El mtDNA se replica independientemente del ADN nuclear dependiendo del requerimiento de energía de la célula..
En la levadura, la herencia de las mitocondrias es biparental. El ADNmt consiste en un linaje materno de herencia en humanos. Poco o ningún citoplasma es contribuido al cigoto por el esperma en mamíferos. Por lo tanto, en el embrión, casi todas las mitocondrias se derivan del óvulo. En las plantas, la herencia del ADNmt es la misma que en los mamíferos. Por lo tanto, las enfermedades asociadas con el ADNmt se adquieren por herencia materna. El ADNmt es más susceptible a las mutaciones en comparación con el ADN nuclear. Las mutaciones erróneas en el ADNmt causan neuropatía óptica hereditaria de Leber. Las grandes deleciones en el ADNmt causan el síndrome de Kearns-Sayre y la oftalmoplejía externa crónica progresiva. Circular mtDNA se muestra en Figura 2.
Figura 2: ADN mitocondrial
¿Qué es el ADN nuclear?
El ADN que constituye el genoma de la célula se conoce como ADN nuclear (ADNn). El ADNn se localiza en el núcleo de una célula eucariota. Está compuesto por el 99,75% de la composición genética total de una célula. El ADNn o el genoma de una célula eucariota se organiza en varios cromosomas lineales, que se encuentran estrechamente empaquetados dentro del núcleo. Los cuerpos humanos constan de 46 cromosomas individuales. A veces, nDNA existe en varias copias. El número de copias de ADNn en el genoma se describe con el término ploidia. Las células somáticas humanas son diploides, que contienen dos copias de ADNn, que se denominan cromosomas homólogos. Los gametos se encuentran haploides en los humanos..
El tamaño del genoma humano es de 3.3 billones de pares de bases. El ADNn humano está compuesto por 20,000 a 25,000 genes, incluidos los genes encontrados en el ADNmt. Estos genes están codificados para casi todos los caracteres exhibidos por el organismo. Llevan información para el crecimiento, desarrollo y reproducción. Los genes se expresan en proteínas de acuerdo con el código genético universal mediante transcripción y traducción. El nDNA solo se replica durante la fase S del ciclo celular. La organización de ADNn se muestra en figura 3.
Figura 3: organización del ADN nuclear
La herencia del ADNn es biparental. Cada una de las dos copias del genoma humano se hereda de uno de los padres, ya sea de la madre o del padre. El ADNn contiene grandes variaciones de los rasgos que exhiben debido a la presencia de varios alelos por un gen en particular. Por lo tanto, el ADNn se usa en las pruebas de paternidad para averiguar qué organismo hija pertenece a qué padre en los humanos. Por otro lado, la herencia de enfermedades también es característica de los padres. El ADNn es menos propenso a las mutaciones. Ejemplos de trastornos genéticos en el genoma humano son la fibrosis quística, la anemia de células falciformes, la hemocromatosis y la enfermedad de Huntington. La herencia de nDNA y mtDNA se muestra en Figura 4.
Figura 4: Herencia de nDNA y mtDNA
Diferencia entre el ADN mitocondrial y el ADN nuclear
Contenido
ADN mitocondrial: mtDNA consiste en el genoma mitocondrial.
ADN nuclear: ADNn consiste en el genoma de la célula, incluido el ADN mitocondrial.
Estructura de ADN
ADN mitocondrial: mtDNA es de doble cadena y circular.
ADN nuclear: ADNn es de doble cadena y lineal.
Número de cromosomas
ADN mitocondrial: mtDNA se organiza en un solo cromosoma.
ADN nuclear: ADNn se organiza en varios cromosomas. Por ejemplo, el ADNn humano se organiza en 46 cromosomas.
Composición
ADN mitocondrial: mtDNA está compuesto por un 0,25% de la composición genética de la célula en células animales.
ADN nuclear: El ADNn se compone de 99.75% de la composición genética de la célula en células animales.
Recinto
ADN mitocondrial: mtDNA no está encerrado por la envoltura nuclear.
ADN nuclear: ADNn está encerrado por el núcleo.
Ubicación
ADN mitocondrial: mtDNA está flotando libremente en la matriz mitocondrial.
ADN nuclear: El ADNn se encuentra en la matriz nuclear, fijado a la envoltura nuclear.
Tamaño del genoma
ADN mitocondrial: El tamaño del ADNmt es de 16,569 pares de bases..
ADN nuclear: El tamaño del nDNA es 3.3 billones de pares de bases..
Proteínas de histona
ADN mitocondrial: mtDNA no está lleno de proteínas histonas.
ADN nuclear: ADNn está muy lleno de proteínas histonas.
Número de copias
ADN mitocondrial: Se pueden encontrar más de 1,000 copias de ADNmt por celda.
ADN nuclear: El número de copias de ADNn por célula somática puede diferir según la especie. Las células somáticas humanas contienen dos copias de ADNn.
Número de genes
ADN mitocondrial: mtDNA consta de 37 genes, que codifican 13 proteínas, 22 ARNt y 2 ARNr.
ADN nuclear: ADNn consiste en 20,000-25,000 genes, incluyendo tres genes mt.
Los ARNt y los ARNr
ADN mitocondrial: mtDNA codifica todos y cada uno de los tRNA y rRNA requeridos por las mitocondrias.
ADN nuclear: nDNA codifica todos y cada uno de los tRNA y rRNA requeridos por los procesos en el citoplasma.
Autonomía
ADN mitocondrial: El ADNmt codifica para la mayoría de las proteínas, que son requeridas por las mitocondrias. Pero, algunas proteínas requeridas por las mitocondrias están codificadas por nDNA. Por lo tanto, las mitocondrias son orgánulos semiautónomos..
ADN nuclear: El ADNn codifica para cada proteína, que es requerida por la célula.
Regiones no codificantes
ADN mitocondrial: El ADNmt carece de regiones de ADN no codificantes como los intrones.
ADN nuclear: El ADNn contiene regiones no codificantes de ADN como intrones y regiones no traducidas.
Codigo genetico
ADN mitocondrial: La mayoría de los codones en mtDNA no siguen el código genético universal.
ADN nuclear: Los codones en el ADNn siguen el código genético universal..
Replicación
ADN mitocondrial: mtDNA se replica independientemente de nDNA.
ADN nuclear: El ADNn se replica solo durante la fase S del ciclo celular.
Transcripción
ADN mitocondrial: Los genes codificados por el mtDNA son policistrónicos.
ADN nuclear: Los genes codificados por el ADNn son monocistrónicos..
Herencia
ADN mitocondrial: mtDNA se hereda maternalmente.
ADN nuclear: ADNn se hereda igualmente de ambos padres.
Recombinación
ADN mitocondrial: mtDNA se hereda de la madre a su descendencia sin cambiar.
ADN nuclear: El ADNn se organiza por recombinación mientras se transfiere a la descendencia.
Contribución a la forma física del individuo
ADN mitocondrial: mtDNA tiene una menor contribución a la condición física del individuo entre la población.
ADN nuclear: ADNn tiene una alta contribución a la condición física del individuo entre la población.
Tasa de mutaciones
ADN mitocondrial: La tasa de mutaciones en el ADNmt es comparativamente alta.
ADN nuclear: La tasa de mutaciones en nDNA es baja.
Identificación de personas
ADN mitocondrial: El mtDNA también se puede utilizar en la identificación de individuos.
ADN nuclear: El ADNn se usa para pruebas de paternidad..
Desordenes genéticos
ADN mitocondrial: La neuropatía óptica hereditaria de Leber, el síndrome de Kearns-Sayre y la oftalmoplejía externa crónica progresiva son ejemplos de enfermedades genéticas causadas por las mutaciones del ADNmt..
ADN nuclear: La fibrosis quística, la anemia de células falciformes, la hemocromatosis y la enfermedad de Huntington son ejemplos de enfermedades genéticas causadas por las mutaciones en el ADNn.
Conclusión
El ADN nuclear, junto con el ADN mitocondrial, contribuye a la composición genética de las células animales. Las células vegetales contienen ADN de cloroplasto también en sus células. El ADNn consta del genoma de la célula y el ADNmt se compone del genoma mitocondrial. El ADNn contiene genes, que codifican todos los rasgos exhibidos por el organismo. El mtDNA también se incluye en el nDNA. El ADNn consta de más de 20.000 genes. Las proteínas codificadas por estos genes son responsables de los rasgos fenotípicos del organismo. El ADNmt está codificado para 37 genes junto con los ARNt y los ARNr requeridos por las funciones de las mitocondrias. Por lo tanto, la principal diferencia entre el ADN mitocondrial y el ADN nuclear es su contenido..
Referencia:
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