Prokaryoottien kromosomit
Prokaryoottien genomi koostuu yleensä yhdestä ”kromosomista” ja plasmideista. Eukaryootit sisältävät kuitenkin suuremman määrän kromosomeja – eukaryoottien kromosomeja on kahta eri tyyppiä (ydin- ja mitokondriokromosomit) ja joskus jopa plasmideja.
Pääosin se, mitä tiedämme prokaryoottien kromosomeista, on saatu tutkimuksista, jotka on tehty E.coli-organismilla – se on valittu organismi tällaiseen prokaryoottien tutkimukseen. Kromosomi koostuu kaksijuosteisesta pyöreästä DNA:sta. Prokaryootit eivät sisällä ydintä tai muita kalvoon sidottuja organelleja. Termi ”prokaryootit” tarkoittaa itse asiassa ”ennen ydintä”. Kromosomi varastoituu erityiseen alueeseen, jota kutsutaan nukleoidiksi.
Prokaryoottien genomi on usein huomattavasti suurempi kuin itse solu. Miten on mahdollista, että geneettinen informaatio mahtuu soluun? Eukaryootit ratkaisevat tämän ongelman kietomalla DNA:n histonien ympärille. Prokaryootit eivät kuitenkaan sisällä histoneja (muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta). Prokaryootit tiivistävät DNA:nsa pieniksi rulliksi rullattujen kuitujen avulla – supercoiling (kuva.1). Kuidut kierretään niin tiukasti, että lopulliset seuraussilmukat menevät päällekkäin muodostaen yhden suuren pallon. Erottelee kahdenlaista kollapsia – positiivista (DNA:n kierrot ovat samansuuntaisia kuin kierre) tai negatiivista (DNA on kierretty vastakkaiseen suuntaan kuin kierre). Suurin osa bakteereista on normaalin kasvun aikana negatiivisesti kelautuneita.
Prokaryoottien erityisominaisuudet
Prokaryootit lisääntyvät useimmiten suvuttomasti ja ovat haploideja (geenistä on aina vain yksi kopio). Prokaryootit sisältävät usein useita plasmideja (ekstrakromosomaalisesti varastoitunut DNA-molekyyli – lineaarinen tai pyöreä). Toisin kuin kromosomaalinen DNA, plasmidi-DNA on tyypillisesti pienempää ja koodaa geenejä, jotka eivät ole välttämättömiä eloonjäämiselle. Usein ne kuitenkin antavat solulle jonkinlaisen edun (esim. antibioottiresistenssi,…). Plasmidien replikaatio on riippumaton kromosomien replikaatiosta.
Prokaryoottien on pakattava kaikki geeninsä yhteen kromosomiin, jotta koodaamattomille sekvensseille ei jää liikaa tilaa. Kun eukaryooteilla ei-koodaavien osien osuus DNA:sta on noin 98 %, prokaryooteilla se on vain 12 %.
Prokaryoottien kromosomit
- Useimmissa prokaryooteissa on yksi ympyränmuotoinen kromosomi.
- DNA kommunikoi sytoplasman kanssa – mahdollistaa siis suoran yhteyden transkriptioon ja translaatioon.
- Sisällyttää vain yhden kopion geenistä (haploidi).
- Ei oleellisia geenejä säilytetään kromosomin ulkopuolella – plasmideissa.
- Prokaryoottien genomi on hyvin kompakti – sisältää hyvin vähän ei-koodaavia DNA-jaksoja.
Linkit
- Transkriptio
- Translaatio
- Tydin
- Histoni
- Prokaryoottiset ja eukaryoottiset kromosomit: What’s the Difference?
Lähteet
- GRISWOLD, Ann. Genomin pakkaus prokaryooteissa: E. colin ympyräkromosomi . ©2008. Viimeisin tarkistus 2008, . <http://www.nature.com/scitable/topicpage/genome-packaging-in-prokaryotes-the-circular-chromosome-9113>.
.