Πώς οργανώνεται το γονιδίωμα σε ένα προκαρυωτικό κελί;
1. Ενιαίο, κυκλικό χρωμόσωμα: Σε αντίθεση με τους ευκαρυώτες με πολλαπλά γραμμικά χρωμοσώματα, τα προκαρυωτικά συνήθως έχουν ένα ενιαίο, κυκλικό χρωμόσωμα. Αυτό το χρωμόσωμα βρίσκεται σε μια περιοχή που ονομάζεται νουκλεοειδή , η οποία δεν είναι συνδεδεμένη με τη μεμβράνη όπως ο πυρήνας στους ευκαρυώτες.
2. Supercoiling: Το DNA στο νουκλεοειδές είναι εξαιρετικά συμπιεσμένο μέσω της υπερπλήρωσης. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την συστροφή του μορίου DNA στον εαυτό του, επιτρέποντας μια μεγάλη ποσότητα γενετικών πληροφοριών να συσκευάζονται σε ένα μικρό χώρο.
3. Πλασμίδια: Οι προκαρυώτες μπορούν επίσης να έχουν μόρια εξωχρωμοσωμικών ϋΝΑ που ονομάζονται πλασμίδια. Αυτά είναι μικρά, κυκλικά μόρια ϋΝΑ που φέρουν γονίδια για συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, όπως η αντίσταση στα αντιβιοτικά ή η παραγωγή τοξίνης. Τα πλασμίδια μπορούν να αναπαραχθούν ανεξάρτητα από το κύριο χρωμόσωμα και μπορούν να μεταφερθούν μεταξύ των βακτηρίων.
4. Χωρίς ιστόνες: Το προκαρυωτικό DNA δεν συνδέεται με πρωτεΐνες ιστόνης, οι οποίες χρησιμοποιούνται σε ευκαρυωτικά για τη συσκευασία του DNA σε νουκλεοσώματα. Αντ 'αυτού, το DNA συμπιέζεται μέσω υπερκατασκευής και αλληλεπιδράσεων με άλλες πρωτεΐνες.
5. Οργανισμός γονιδίων: Τα προκαρυωτικά γονίδια είναι συχνά οργανωμένα σε οπερόνια , που είναι ομάδες γονιδίων που μεταγράφονται μεταξύ τους ως μία μονάδα. Αυτό επιτρέπει τη συντονισμένη έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται σε μια συγκεκριμένη μεταβολική οδό.
6. Μικρότερο μέγεθος γονιδιώματος: Τα προκαρυωτικά γονιδιώματα είναι γενικά πολύ μικρότερα από τα ευκαρυωτικά γονιδιώματα, που κυμαίνονται από μερικά εκατομμύρια έως μερικά δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι προκαρυώτες έχουν λιγότερα γονίδια και πιο αποτελεσματική γονιδιακή οργάνωση.
Εδώ είναι μια απλοποιημένη αναλογία:
Σκεφτείτε ένα προκαρυωτικό χρωμόσωμα ως ένα ενιαίο, μακρύ κομμάτι χορδών. Αντί να είναι ευθεία, η συμβολοσειρά είναι περιτυλιγμένη και στριμμένη πάνω (supercoiling) για να χωρέσει σε ένα μικρό χώρο. Αυτή η συμβολοσειρά περιέχει όλες τις οδηγίες για τη λειτουργία του κελιού. Τα πλασμίδια μπορούν να θεωρηθούν ως μικρότερα, ξεχωριστά κομμάτια συμβολοσειράς που φέρουν πρόσθετες οδηγίες.
Συνολικά, η οργάνωση του προκαρυωτικού γονιδιώματος είναι εξαιρετικά αποτελεσματική και επιτρέπει την ταχεία αντιγραφή και την έκφραση γενετικών πληροφοριών, συμβάλλοντας στην επιτυχία των προκαρυωτικών σε διαφορετικά περιβάλλοντα.
