השוואת גנומים מיטוכונדריאליים, כלורופלסטים ופרוקריוטיים

תאי טורפים פרימיטיביים הפנימו חיידקים שהתפתחו מאוחר יותר למיטוכונדריה, ויצרו תאים אאוקריוטים. ציאנובקטריה פוטוסינתטית גם יצרה יחסים סימביוטיים עם חלק מהתאים האיקריוטים הללו ובסופו של דבר התפתחה לכלורופלסט.

הגנום המיטוכונדריאלי והכלורופלסט של ימינו הם שרידים של גנומים פרוקריוטים קדמונים אלה.

בהשוואה לגנומים מיטוכונדריאליים, הגנומים של הפרוקריוטים של ימינו הם גדולים כמו ב- Escherichia coli המכילים כ -5 מיליון bps וכמעט 5000 גנים.

אורכו של הגנום המיטוכונדריאלי האנושי הוא כמעט 17,000 bps והוא מכיל 37 גנים - בעוד שהגנום המיטוכונדריאלי של Arabidopsis thaliana, צמח פורח, מכיל מעל 350,000 bps אך מכיל רק 57 גנים.

בהשוואה לגנומים ציאנובקטריאליים של ימינו, כמו גנום Synechocystis שיש לו כ -3.5 מיליון bps ונושא כ -3200 גנים, גנום הכלורופלסט בקרב צמחים יבשתיים מכיל עד 200,000 bps מכיל 120-135 גנים.

למרות שהם קטנים בהרבה, הן הגנום המיטוכונדריאלי והן הגנום הכלורופלסט דומים לגנום הפרוקריוטי בכמה דרכים. הדנ"א שלהם אינו מקושר לחלבוני היסטון והוא בדרך כלל מעגלי ודו-גדילי, בדומה לזה של פלסמידים חיידקיים.

בהשוואה לגנום המיטוכונדריאלי, גנום הכלורופלסט דומה יותר לגנום הפרוקריוט. גם לגנום הכלורופלסט וגם לגנום הפרוקריוטי יש רצפי דנ"א דומים למדי עבור מקדמי שעתוק וטרמינטורים.

נוסף על כך, הגנום המיטוכונדריאלי של בעלי חיים הוא בדרך כלל קטן יותר מהגנום המיטוכונדריאלי בצמחים, שכן גם לגנום הכלורופלסט וגם לגנום המיטוכונדריאלי של צמחים יש אינטרונים שאינם קיימים ברוב הגנומים המיטוכונדריאליים של בעלי חיים.