Διαφορά μεταξύ πυρήνα και νουκλεοειδούς

Κύρια διαφορά – Πυρήνας εναντίον νουκλεοειδούς

Ο πυρήνας και το νουκλεοειδές είναι οι περιοχές που διαχωρίζουν το γενετικό υλικό από άλλα κυτταρικά συστατικά του κυττάρου. Ο πυρήνας είναι η περιοχή που περικλείεται από τη μεμβράνη που φιλοξενεί το ευκαρυωτικό γενετικό υλικό. Αποτελείται από οργανωμένα μόρια DNA/πρωτεΐνης μέσα σε ίνες χρωματίνης. Το νουκλεοειδές είναι η περιοχή που διατηρεί το γενετικό υλικό των προκαρυωτών στο κυτταρόπλασμα. Αποτελείται από ένα μόνο χρωμόσωμα. Τόσο ο πυρήνας όσο και το νουκλεοειδές βοηθούν στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης. Η βασική διαφορά μεταξύ πυρήνα και νουκλεοειδούς είναι ότι ο πυρήνας είναι ένα οργανίδιο που συνδέεται με τη μεμβράνη στο κυτταρόπλασμα των ευκαρυωτικών και το νουκλεοειδές είναι μια συγκεκριμένη περιοχή στο κυτταρόπλασμα των προκαρυωτών .

Αυτό το άρθρο εξετάζει, 

1. Τι είναι ο Πυρήνας
     – Δομή, Σύνθεση
2. Τι είναι ένα νουκλεοειδές
     – Δομή, Σύνθεση
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του πυρήνα και του νουκλεοειδούς

Τι είναι ο Πυρήνας

Ο πυρήνας είναι ένα οργανίδιο που συνδέεται με τη μεμβράνη και φιλοξενεί το γενετικό υλικό των ευκαρυωτών. Τα περισσότερα ευκαρυωτικά κύτταρα περιέχουν έναν μόνο πυρήνα. Η ακεραιότητα των γονιδίων διατηρείται από τον πυρήνα. Ελέγχει επίσης τη γονιδιακή έκφραση. Η αντιγραφή του DNA, η μεταγραφή και η βιογένεση του ριβοσώματος συμβαίνουν στον πυρήνα.

Δομή και σύνθεση του πυρήνα

Ο πυρήνας αποτελείται από πυρηνικό περίβλημα που είναι δομή διπλής μεμβράνης. Τα υδατικά κανάλια μέσα στην πυρηνική μεμβράνη είναι οι πυρηνικοί πόροι . Το νουκλεόπλασμα είναι το παχύρρευστο υγρό που περικλείεται από το πυρηνικό περίβλημα. Το δίκτυο εντός του πυρήνα ονομάζεται πυρηνικός πίνακας ή το πυρηνικό έλασμα. Παρέχει μηχανική υποστήριξη στον πυρήνα. Τα χρωμοσώματα υπάρχουν επίσης στον πυρήνα. Τα χρωμοσώματα υπάρχουν ως σύμπλοκο DNA-πρωτεΐνης που ονομάζεται χρωματίνη. Δύο τύποι χρωματίνης μπορούν να αναγνωριστούν εντός του πυρήνα:ευχρωματίνη και ετεροχρωματίνη . Η ευχρωματίνη είναι ο λιγότερο συσκευασμένος τύπος χρωματίνης που αποτελείται από συχνά εκφραζόμενα γονίδια. Η ετεροχρωματίνη είναι ο άλλος τύπος χρωματίνης. Αυτή είναι μια πιο συμπαγής μορφή που αποτελείται από σπάνια μεταγραφόμενα γονίδια. Ο πυρήνας είναι επίσης συστατικό του πυρήνα. Ο πυρήνας είναι μια εξαιρετικά οργανωμένη δομή σε σύγκριση με το νουκλεοειδές στα προκαρυωτικά. Ο πυρήνας των ευκαρυωτών και το νουκλεοειδές των προκαρυωτών φαίνονται στην εικόνα 2 .

Εικόνα 1:Πυρήνας και νουκλεοειδές

Τι είναι το Nucleoid

Το νουκλεοειδές είναι μια περιοχή στο κυτταρόπλασμα που φιλοξενεί το γενετικό υλικό των προκαρυωτών. Είναι μια περιοχή με ακανόνιστο σχήμα. Το νουκλεοειδές ονομάζεται επίσης γενοφόρο . Το νουκλεοειδές δεν περιβάλλεται από πυρηνικές μεμβράνες, σε αντίθεση με τον ευκαρυωτικό πυρήνα. Ένα μόνο, κυκλικό χρωμόσωμα μπορεί να βρεθεί στο νουκλεοειδές των προκαρυωτών. Αυτό το χρωμόσωμα αποτελείται από ένα δίκλωνο κομμάτι DNA. Το μήκος του μορίου του DNA μπορεί να είναι τουλάχιστον μερικά εκατομμύρια ζεύγη βάσεων. Εκτός από αυτό το χρωμόσωμα, μερικά από τα γονίδια μπορούν να βρεθούν ως κυκλικά πλασμίδια μέσα στο κυτταρόπλασμα των προκαρυωτών.

Δομή νουκλεοειδούς

Το νουκλεοειδές μπορεί να παρατηρηθεί καθαρά εκτός από το κυτταρόπλασμα κάτω από το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Χρωματίζοντας το DNA με χρώση Feulgen, το νουκλεοειδές μπορεί να οπτικοποιηθεί κάτω από το μικροσκόπιο φωτός. Στο μικροσκόπιο φθορισμού, το ethidiun bromie χρησιμοποιείται ευρέως για τη χρώση νουκλεοειδών. Το νουκλεοειδές σε ένα κύτταρο φαίνεται στην εικόνα 1. Η δομή του νουκλεοειδούς ορισμένων βακτηρίων μπορεί να αλλάξει λόγω της έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία. Ε. coli Το νουκλεοειδές γίνεται συμπαγές με την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία και αυτή η συμπίεση οδηγεί στην ενεργοποίηση της RecA, η οποία είναι μια πρωτεΐνη αποκατάστασης βλάβης του DNA.

Εικόνα 1:Νουκλεοειδές

Σύνθεση νουκλεοειδούς

Το νουκλεοειδές αποτελείται από 60% DNA. Εκτός από το DNA, αποτελείται από RNA και πρωτεΐνες. Τα περισσότερα από τα RNA είναι αγγελιαφόρο RNA και οι περισσότερες από τις πρωτεΐνες είναι πρωτεΐνες μεταγραφικού παράγοντα. Αυτά τα RNA και πρωτεΐνες ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση σε προκαρυώτες. Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν επίσης να συσχετιστούν με το DNA για να σχηματίσουν νουκλεοειδείς πρωτεΐνες ή πρωτεΐνες που σχετίζονται με νουκλεϊόδια (NAPs). Παραδείγματα NAP είναι τα HU, DPS, Fis, H-NS και CbpA. Βοηθούν τη συσσώρευση, τη γεφύρωση και την κάμψη του DNA. Τα NAPs H-NS, Fis και HU όπως τα NAP σχηματίζουν συστάδες που βοηθούν στη συμπίεση συγκεκριμένων γονιδιωματικών περιοχών τοπικά ή διάσπαρτες σε όλο το χρωμόσωμα. Αυτά τα NAP βοηθούν επίσης στον συντονισμό των γεγονότων της μεταγραφής, στην απομόνωση συγκεκριμένων γονιδίων χωρικά και στη ρύθμιση των απομονωμένων γονιδίων. Από την άλλη πλευρά, οι ιστόνες προάγουν τον βρόχο DNA. Στα προκαρυωτικά, οι ιστόνες δεν σχηματίζουν νουκλεοσώματα στο νουκλεοειδές.

Διαφορά μεταξύ πυρήνα και νουκλεοειδούς

Ορισμός

Πυρήνας: Ο πυρήνας είναι ένα οργανίδιο που συνδέεται με τη μεμβράνη στο κυτταρόπλασμα των ευκαρυωτικών.

Νουκλεοειδές: Το νουκλεοειδές είναι μια συγκεκριμένη περιοχή στο κυτταρόπλασμα των προκαρυωτών.

Οργανισμός

Πυρήνας: Αυτή είναι μια μεγάλη, καλά οργανωμένη δομή.

Νουκλεοειδές: Αυτή είναι μια μικρή, κακώς οργανωμένη δομή.

Αριθμός χρωμοσωμάτων

Πυρήνας: Περιέχει περισσότερα από ένα χρωμόσωμα.

Νουκλεοειδές: Υπάρχει ένα μόνο χρωμόσωμα στο νουκλεοειδές.

Δομή χρωμοσώματος

Πυρήνας: Το DNA σχηματίζει δομή με ιστόνες που ονομάζεται χρωματίνη.

Νουκλεοειδές: Το DNA είναι συμπαγές με τα NAP.

Πυρήνας/Πυρηνόπλασμα

Πυρήνας: Υπάρχει πυρήνας και νουκλεόπλασμα.

Νουκλεοειδές: Ο πυρήνας και το νουκλεόπλασμα απουσιάζουν.

Σύνθεση

Πυρήνας: DNA, RNA, ένζυμα, ιστόνες, διαλυμένα ιόντα και άλλα υποπυρηνικά σώματα μπορούν να βρεθούν στον πυρήνα.

Νουκλεοειδές: DNA, RNA, ιστόνες και άλλες πρωτεΐνες για τη συμπίεση βρίσκονται στο νουκλεοειδές.

Σχήμα

Πυρήνας: Είναι ένα σφαιρικό οργανίδιο.

Νουκλεοειδές: Το νουκλεοειδές έχει ακανόνιστο σχήμα.

Συνάρτηση

Πυρήνας: Στεγάζει το γενετικό υλικό και παρέχει το χώρο για μεταγραφή, αντιγραφή DNA και βιογένεση ριβοσώματος.

Νουκλεοειδές: Στεγάζει μόνο το γενετικό υλικό.

Συμπέρασμα

Ο πυρήνας και το νουκλεοειδές φιλοξενούν το γενετικό υλικό των ευκαρυωτών και των προκαρυωτών, αντίστοιχα. Ο πυρήνας είναι μια εξαιρετικά οργανωμένη δομή σε σύγκριση με το νουκλεοειδές. Ο πυρήνας αποτελείται από πυρηνόπλασμα και πυρηνικό έλασμα. Ο πυρήνας περιέχει επίσης ένζυμα που απαιτούνται για τη μεταγραφή, την αντιγραφή του DNA και τη βιογένεση του ριβοσώματος. Τελικά, ο πυρήνας παρέχει χώρο για να συμβούν ενζυματικές αντιδράσεις. Όμως, το νουκλεοειδές είναι μια περιοχή στο προκαρυωτικό κυτταρόπλασμα που φιλοξενεί μόνο το DNA. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ πυρήνα και νουκλεοειδούς.

Αναφορά:
1. «Νουκλεοειδές». Wikipedia, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια, 2016. Πρόσβαση στις 28 Φεβρουαρίου 2017
2. «Κυτταρικός πυρήνας». Wikipedia, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια, 2017. Πρόσβαση στις 28 Φεβρουαρίου 2017

Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. «Τύποι κυττάρων» By Science Primer (Εθνικό Κέντρο Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας). Vectorized από Mortadelo2005. – Έκδοση SVG του Image:Celltypes.png. (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
2. "OSC Microbio 03 03 Nucleoid" By CNX OpenStax – (CC BY 4.0) μέσω Commons Wikimedia