Struktura chromosomu prokariotycznego: 7 faktów, które powinieneś wiedzieć

by

W tym artykule zrozumiemy organizację i strukturę chromosomu prokariotycznego.

Organizacja chromosomów prokariotycznych różni się od organizacji chromosomów eukariotycznych pod pewnymi specyficznymi sposobami, które omówiono w tym artykule.

7 faktów, które powinieneś wiedzieć o strukturze chromosomów prokariotycznych:

  • W przeciwieństwie do chromosomu eukariotycznego, chromosom prokariotyczny jest umieszczony w cytoplazmie.
  • Podczas segregacji chromosomów u prokariontów na chromosom występuje jeden duplikon.
  • Okrągły chromosom prokariotyczny określa najpierw szybkość replikacji.
  • Chromosom prokariotyczny jest znany jako plazmid. Plazmidy to koliste pozachromosomowe dwuniciowe cząsteczki DNA.
  • Chromosomy w komórce prokariotycznej są ułożone w nukleoidy. W przeciwieństwie do jąder, nie są to struktury związane z błoną.
  • Prokarionty replikują się za pomocą pojedynczego pęcherzyka w swoim chromosomie.
  • Chromosomy prokariotyczne są dwuniciowe.  

Czy chromosomy prokariotyczne są okrągłe czy liniowe?

Chromosomy prokariotyczne są w większości okrągłe. Jednak chromosomy liniowe są identyfikowane w sporadycznych liniach.

Chromosomy kołowe są obecne w archeonach. Chromosomy kołowe można dostosować do stabilnych chromosomów liniowych za pomocą telomerów typu spinka do włosów. Chromosomy kołowe obecne u prokariontów są pozbawione centromerów.

Okrągły chromosom prokariotyczny powoduje najpierw szybkość replikacji, ponieważ oba widełki replikacyjne poruszają się w tym samym tempie, prowadząc do ich zakończenia w tym samym czasie.

Dlaczego chromosomy prokariotyczne są okrągłe?

Okrągłe chromosomy prokariotyczne pomagają w szybszej replikacji, dzięki czemu nadają się do eksperymentalnego zastosowania, ponieważ ich liczba może szybko wzrastać.

Tylko 12% genomu prokariotycznego składa się z sekwencji niekodujących. U prokariontów wiele regionów kodujących jest przyłączonych do pojedynczego promotora i te klastry nazywane są operonami. Białka kodowane przez pojedynczy operon działają na wspólny metabolizm, taki jak operon lac.

Jak wygląda chromosom w komórce prokariotycznej?

Prokariota chromosom jest znany jako plazmid. Plazmidy są kolistymi pozachromosomowymi dwuniciowymi Cząsteczki DNA.

Plazmidy składają się z własnych replikonów i zawierają wiele niezbędnych genów. Plazmidy składają się z chromosomopodobnej zawartości GC. Prokariota dostosowują chromosomy większe niż ich rozmiar poprzez superzwijanie się, co prowadzi do powstania skondensowanej kuli. Superzwijanie może być dwojakiego rodzaju: superzwijanie ujemne i superzwijanie dodatnie.

Jak układają się chromosomy w komórce prokariotycznej?

Chromosomy w komórce prokariotycznej są ułożone w nukleoidy. W przeciwieństwie do jąder, nie są to struktury związane z błoną.

Kiedy chromosomy są zwinięte w kierunku przeciwnym do podwójnej helisy, nazywa się to superzwijaniem ujemnym, a gdy są zwinięte w kierunku podwójnej helisy, nazywa się to superzwijaniem dodatnim. Podczas normalnego wzrostu genomy bakterii są na ogół ujemnie zwinięte.

W fałdowaniu chromosomów prokariotycznych uczestniczy duża liczba białek. Nukleoid obecny w prokariotach składa się z białka zwanego HU, które generuje napięcie w chromosomie i pobudza je do ujemnego superzwijania.

struktura chromosomu prokariotycznego
Struktura chromosomu prokariotycznego od Wikimedia

Innym białkiem wspomagającym HU jest enzym topoizomeraza I. Niewiele innych białek, takich jak czynnik gospodarza (HF), pomaga w superzwijaniu się, wiążąc się z określonymi sekwencjami w genomie. Superskręcony DNA następnie fałduje się wokół białka HU, tak jak eukariotyczny DNA fałduje się wokół białek histonowych.

Jak zmienia się struktura chromosomu prokariotycznego podczas mitozy?

Prokarionty replikują się za pomocą pojedynczego pęcherzyka w swoim chromosomie.

Podczas mitozy małe regiony wystają z ciasno upakowanych jąder, aby mogły na nie oddziaływać białka. W przeciwieństwie do eukariontów, prokarionty są świadkami transkrypcji i translacji razem w cytoplazma jako rybosomy odpowiedzialne za tłumaczenie nie są związane z błoną.

Czy chromosom prokariotyczny jest dwuniciowy?

Tak, chromosomy prokariotyczne są dwuniciowe i ujemnie superskręcone.

Gyraza DNA, topoizomeraza DNA I, H-NS i czynnik stymulacji inwersji (FIS) to białka, które utrzymują superskręconą strukturę prokariotycznego DNA, a także regulują ekspresję różnych genów, które reagują na bodźce środowiskowe.

Wnioski

Wzięte razem, chromosomy prokariotyczne mają strukturę dwuniciową i kolistą.

Przeczytaj także: