Acidul dezoxiribonucleic (ADN)
Structuri biologice
Moleculele de ADN de origine naturală pot fi circulare sau liniare. Genomurile bacteriilor și arheilor unicelulare (procariote), precum și genomurile mitocondriilor și cloroplastelor (anumite structuri funcționale din interiorul celulei), sunt molecule circulare. În plus, unele bacterii și archaea au molecule circulare de ADN mai mici, numite plasmide, care conțin de obicei doar câteva gene. Multe plasmide sunt ușor de transmis de la o celulă la alta. Pentru o bacterie tipică, genomul care codifică toate genele organismului este o singură moleculă circulară contiguă care conține între o jumătate de milion și cinci milioane de perechi de baze. Genomurile celor mai multe eucariote și ale unor procariote conțin molecule de ADN liniare numite cromozomi. ADN-ul uman, de exemplu, este format din 23 de perechi de cromozomi liniari care conțin trei miliarde de perechi de baze.
În toate celulele, ADN-ul nu există liber în soluție, ci mai degrabă ca un complex acoperit de proteine numit cromatină. La procariote, învelișul liber de proteine de pe ADN ajută la protejarea sarcinii negative a coloanei vertebrale fosfodiesterice. Cromatina conține, de asemenea, proteine care controlează expresia genelor și determină formele caracteristice ale cromozomilor. La eucariote, o secțiune de ADN cu o lungime cuprinsă între 140 și 200 de perechi de baze se înfășoară în jurul unui set discret de opt proteine încărcate pozitiv numite histone, formând o structură sferică numită nucleosom. Histone suplimentare sunt înfășurate de secțiuni succesive de ADN, formând o serie de nucleozomi ca niște mărgele pe o sfoară. Transcrierea și replicarea ADN-ului este mai complicată la eucariote, deoarece complexele nucleozomale trebuie să fie cel puțin parțial dezasamblate pentru ca procesele să se desfășoare în mod eficient.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Majoritatea virusurilor procariote conțin genomuri liniare care, de obicei, sunt mult mai scurte și conțin numai genele necesare pentru propagarea virală. Virusurile bacteriene numite bacteriofagi (sau fagi) pot conține atât forme liniare cât și circulare de ADN. De exemplu, genomul bacteriofagului λ (lambda), care infectează bacteria Escherichia coli, conține 48.502 perechi de baze și poate exista sub formă de moleculă liniară împachetată într-un înveliș proteic. ADN-ul fagului λ poate exista, de asemenea, într-o formă circulară (așa cum este descris în secțiunea Recombinare specifică locului) care este capabil să se integreze în genomul circular al celulei bacteriene gazdă. Atât genomurile circulare, cât și cele liniare se întâlnesc în rândul virusurilor eucariote, dar acestea folosesc mai frecvent ARN-ul ca material genetic.
.