Πώς διαφέρει η οργάνωση του γενετικού υλικού σε προκαρυωτικούς και ευκαρυωτικούς οργανισμούς;

Απάντηση:

Τα προκαρυωτικά έχουν έναν κυκλικό κλώνο DNA, ενώ τα ευκαρυωτικά έχουν διάφορους κλώνους γραμμικού DNA.

Εξήγηση:

Οι προκαρυώτες είναι οργανισμοί με μονοκύτταρα χωρίς ενσωματωμένα μεμβράνη οργανίδια (εξειδικευμένα διαμερίσματα / δομές στο κύτταρο). Επομένως το DNA βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα. Οι προκαρυώτες έχουν μοριακά στοιχεία διπλού κλώνου συσσωματωμένα σε ένα αποκαλούμενο νουκλεοειδές. Δίπλα σε αυτό το χρωμοσωμικό ϋΝΑ, τα προκαρυωτικά συχνά έχουν επίσης μικρά κυκλικά τεμάχια DNA με μικρή μόνο ποσότητα γονιδίων, αυτά ονομάζονται πλασμίδια και μπορούν να αναπαράγονται ανεξάρτητα από το χρωμοσωμικό DNA.

Οι ευκαρυωτικοί έχουν μια εξειδικευμένη μεμβράνη που περικλείει το οργανίδιο που περιέχει το DNA, αυτό ονομάζεται πυρήνας. Κάθε πυρήνας περιέχει πολλαπλά γραμμικά μόρια δίκλωνου ϋΝΑ, που οργανώνονται σε 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων.

Το DNA των προκαρυωτικών είναι πολύ πιο συμπαγές επειδή περιέχει πολύ λιγότερο μη κωδικοποιημένο ϋΝΑ εντός και μεταξύ των γονιδίων σε σύγκριση με τους ευκαρυώτες. Σε προκαρυωτικά γονίδια μπορούν να μεταγραφούν μαζί σε ένα mRNA, αυτές οι ομάδες γονιδίων ονομάζονται οπερόνια.

Στα ευκαρυωτικά, το μεγαλύτερο μέρος του DNA δεν κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη. Κάποτε ονομαζόταν «junk DNA» αλλά τώρα γνωρίζουμε ότι έχει ορισμένες σημαντικές ρυθμιστικές λειτουργίες. Στα ευκαρυωτικά δεν υπάρχουν οπερόνια, κάθε γονίδιο μεταγράφεται χωριστά στο δικό του mRNA.

Και στα eu και στα προκαρυωτικά τα μόρια του DNA συμπυκνώνονται με τη βοήθεια διαφορετικών πρωτεϊνών. Στα ευκαρυωτικά το ϋΝΑ είναι τυλιγμένο γύρω από πρωτεΐνες που ονομάζονται ιστόνες. Στα προκαρυωτικά η HU-πρωτεΐνη εκπληρώνει αυτό το καθήκον.