Prokarióta kromoszómák
A prokarióták genomja általában egy ”kromoszómából” és plazmidokból áll. Az eukarióták azonban nagyobb számú kromoszómát tartalmaznak – az eukarióták kromoszómáinak két típusát különböztetjük meg (nukleáris és mitokondriális), és néha még plazmidokat is.
A legtöbb, amit a prokarióták kromoszómáiról tudunk, az E.coli vizsgálataiból származik – ez a prokarióták ilyen jellegű kutatásainak választott szervezete. A kromoszóma kettősszálú körkörös DNS-ből áll. A prokarióták nem tartalmaznak sejtmagot vagy más membránnal körülvett organellumokat. A “prokarióták” kifejezés valójában azt jelenti, hogy “a sejtmag előtt”. A kromoszómát egy speciális területen, az úgynevezett nukleoidban tárolják.
A prokarióták genomja gyakran lényegesen nagyobb, mint maga a sejt. Hogyan lehetséges, hogy a genetikai információ mégis elfér a sejtben? Az eukarióta ezt a problémát úgy oldja meg, hogy a DNS-t a hisztonok köré tekeri. A prokarióták azonban (néhány kivételtől eltekintve) nem tartalmaznak hisztonokat. A prokarióták a DNS-üket kis tekercsekbe tekert szálak – szupercoiling – segítségével tömörítik (1. ábra). A szálakat olyan szorosan csavarják össze, hogy a végső következményhurok átfedik egymást, és így egyetlen nagy gömböt alkotnak. Kétféle összetekeredést különböztetünk meg – pozitív (a DNS-fordulatok a spirállal megegyező irányúak) vagy negatív (a DNS a spirállal ellentétes irányba tekeredik). A legtöbb baktérium normál növekedés során negatívan tekeredik.
A prokarióták sajátos tulajdonságai
A prokarióták leggyakrabban aszexuálisan szaporodnak és haploidok (a génnek mindig csak egy példánya van). A prokarióták gyakran több plazmidot tartalmaznak (extrakromoszómálisan tárolt DNS-molekula – lineáris vagy cirkuláris). A kromoszómális DNS-től eltérően a plazmid DNS jellemzően kisebb, és olyan géneket kódol, amelyek nem szükségesek a túléléshez. Gyakran azonban valamilyen előnyt adnak a sejtnek (pl. antibiotikumokkal szembeni rezisztencia,…). A plazmidok replikációja független a kromoszómális replikációtól.
A prokariótáknak minden génjüket egy kromoszómába kell zsúfolniuk, így nem marad túl sok hely a nem kódoló szekvenciáknak. Míg az eukariótákban a DNS nem kódoló részeinek aránya mintegy 98%, addig a prokariótákban csak 12%.
A prokarióta kromoszómák
- A legtöbb prokarióta egy körkörös kromoszómát tartalmaz.
- A DNS kommunikál a citoplazmával – így közvetlen kapcsolatot tesz lehetővé az átírással és a transzlációval.
- A génnek csak egy példányát tartalmazza (haploid).
- A nem esszenciális gének a kromoszómán kívül – plazmidokban tárolódnak.
- A prokarióta genom nagyon kompakt – nagyon kevés nem kódoló DNS-szekvenciát tartalmaz.
Linkek
- Transzkripció
- Transzláció
- Nukleusz
- Hisztonok
- Prokarióta és eukarióta kromoszómák: What’s the Difference?
Források
- GRISWOLD, Ann. Genomcsomagolás a prokariótákban: az E. coli körkörös kromoszómája . ©2008. Az utolsó átdolgozás 2008, . <http://www.nature.com/scitable/topicpage/genome-packaging-in-prokaryotes-the-circular-chromosome-9113>.