什么是線性 DNA

線性 DNA 是 DNA 分子兩側(cè)各有兩個(gè)末端的 DNA。 通常，這種類型的 DNA 以真核染色體的形式出現(xiàn)。 它們發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)。 真核 DNA 的主要特征之一是它們的大尺寸。 通常，與原核生物相比，真核生物是復(fù)雜的生物。 因此，它們的基因組也很大。 例如，人類基因組的大小是 29 億個(gè)堿基對。 此外，該DNA排列成23對同源染色體。 因此，真核生物染色體中的線性 DNA 必須經(jīng)過緊密盤繞和密集堆積。

圖 1：真核染色體

此外，線性染色體的存在使大基因組的轉(zhuǎn)錄變得容易。 這是因?yàn)榕まD(zhuǎn)應(yīng)變導(dǎo)致大的圓形染色體難以展開。 然而，大線性 DNA 存在的主要缺點(diǎn)是端粒或末端，它們不穩(wěn)定且更容易發(fā)生突變。 除此之外，線性染色體的末端不進(jìn)行完全復(fù)制，導(dǎo)致末端 DNA 的丟失。 然而，線性染色體可以通過去除所有端粒末端而轉(zhuǎn)化為環(huán)狀 DNA。

什么是環(huán)狀DNA

環(huán)狀 DNA 是一種沒有末端的 DNA。 基本上，原核生物的基因組是一條染色體，它是一個(gè)共價(jià)閉合的環(huán)狀 DNA 分子。 與真核生物染色體相比，原核生物的基因組或單條染色體尺寸較小。 在細(xì)菌中，基因組的大小約為 1000 萬個(gè)堿基對。 由于它們的體積小，原核染色體不進(jìn)行包裝。 盡管它們是圓形的，但由于它們的體積小，原核染色體可以很容易地進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。 除此之外，由于其圓形形狀，原核染色體不會(huì)出現(xiàn)末端復(fù)制問題。

圖 2：環(huán)狀 DNA：1. 染色體，2. 質(zhì)粒

此外，與線性 DNA 轉(zhuǎn)化為環(huán)狀 DNA 一樣，環(huán)狀 DNA 本身也可以進(jìn)行線性化。 然而，將環(huán)狀 DNA 轉(zhuǎn)化為線性 DNA 的原核生物仍然是可行的。 值得注意的是，伯氏疏螺旋體等原核生物具有線性染色體。 線粒體和葉綠體 DNA 都是單個(gè)環(huán)狀分子。 通常，兩個(gè)基因組中的基因主要編碼酶。 相比之下，質(zhì)粒是另一種環(huán)狀 DNA，主要存在于原核生物的細(xì)胞質(zhì)中。 在凝膠電泳過程中，它們以三種形式出現(xiàn)：超螺旋，即圓形、開環(huán)和線性。

主要區(qū)別

線性DNA是具有兩端的DNA結(jié)構(gòu)。 通常，真核染色體是線性的。 此外，它們由大量堿基對組成。 另一方面，環(huán)狀DNA是沒有末端的DNA。 原核染色體是環(huán)狀的，而線粒體和葉綠體 DNA 也是環(huán)狀的。 環(huán)狀 DNA 的體積很小。 因此，線性DNA和環(huán)狀DNA之間的主要區(qū)別在于DNA的結(jié)構(gòu)。