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ミトコンドリアDNAと葉緑体DNAの主な違いは、ミトコンドリアDNAが真核細胞のミトコンドリアに存在するのに対し、葉緑体DNAは植物細胞の葉緑体に存在することである。
ミトコンドリアと葉緑体は、真核細胞の重要な膜結合型小器官である。ミトコンドリアは、細胞の原動力です。一方、葉緑体は、植物の光合成の場である。ミトコンドリアも葉緑体も、原核細胞から真核細胞へ、共生によって分化したと考えられている。このDNAは細胞の核DNAではなく、細胞の機能にとって重要ではないが、自身の小器官のある種の特性にとって重要である。
1. 概要と主な違い 2. ミトコンドリアDNAとは 3. 葉緑体DNAとは 4. ミトコンドリアDNAと葉緑体DNAの類似点 5. 横並び比較-ミトコンドリアDNAと葉緑体DNAの表形式 6. まとめ
ミトコンドリアは、真核細胞の最も重要な小器官の一つである。実は、真核細胞のエネルギー生産の原動力になっているのだ。ミトコンドリアは二重膜の結合した小器官である。電子輸送連鎖はミトコンドリア内膜で行われる。ミトコンドリアは小器官の中にいくつかのDNAを持っており、このDNAはその特性のいくつかに重要な役割を果たしています。さらに、DNAにはオルガネラが正常に機能するために重要なさまざまな遺伝子が含まれています。また、mtDNAはミトコンドリアDNAの同義語である。m, M.K. NassとS. Nassは、電子顕微鏡によってミトコンドリアDNAを発見した。
図01:ミトコンドリアDNA
母親から子孫に受け継がれる。mtDNAは核DNAの2倍体とは異なり、倍数体状態である。細胞には複数のミトコンドリアが存在する。ミトコンドリアにはそれぞれDNAがあり、mtDNAは不均一な状態になっています。核DNAに比べ、mtDNAは小さい。ヒトのmtDNAは16,569塩基対からなり、tRNA、rRNAおよびポリペプチドをコードする37の遺伝子を持つ。単細胞生物のミトコンドリアDNAは、多細胞生物とは異なり、直線状に配列している。
葉緑体は、植物が光合成を行うための小器官である。これらの小器官にはクロロフィルという光合成の色素が含まれています。ミトコンドリアと同様に、葉緑体も独自のDNA(プラスティドDNA)を持っています。葉緑体DNAは葉緑体ストロマに存在する。cpDNAとプラスティドは葉緑体DNAの同義語であり、cpDNAは二本鎖の円形DNAである。
図02:葉緑体DNA
cpDNAは染色体のように見えるが、複数のコピーとして存在する。一般にcp-DNAは12万〜17万塩基対からなり、約200の遺伝子を含んでいる。葉緑体の内部では、すべてのcpDNA分子が結合して、大きなループを形成している。
ミトコンドリアDNAはミトコンドリアの中に、葉緑体DNAは葉緑体の中に存在する。したがって、これがミトコンドリアDNAと葉緑体DNAの重要な違いであると考えることができます。また、ヒトのミトコンドリアDNAは16,569塩基対、葉緑体DNAは120,000から170,000塩基対を含んでいます。したがって、これはミトコンドリアDNAと葉緑体DNAの大きな違いである。また、ミトコンドリアゲノムには37個の遺伝子、葉緑体ゲノムには約200個の遺伝子が含まれています。
以下のインフォグラフィックは、ミトコンドリアDNAと葉緑体DNAの違いをまとめたものです。
ミトコンドリアも葉緑体も、それぞれのDNA、すなわちミトコンドリアDNAと葉緑体DNAを持っている。ミトコンドリアDNAに比べ、葉緑体DNAは大きく、遺伝子量も多い。そこで、今回はミトコンドリアDNAと葉緑体DNAの違いについてまとめてみた。
1 「ミトコンドリアと葉緑体DNA」、LinkedIn SlideShare、2017年10月19日、こちらでご覧いただけます。ウィキペディア、2019年2月24日、ウィキメディア財団 2 「葉緑体DNA」、ウィキペディア、2019年2月24日、ウィキメディア財団