Prokaryote chromosomen
Het genoom van prokaryoten bestaat meestal uit één ”chromosoom” en plasmiden. Eukaryoten bevatten echter een groter aantal chromosomen – we onderscheiden twee soorten chromosomen van eukaryoten (nucleaire en mitochondriale) en soms zelfs plasmiden.
Het meeste van wat we weten over de chromosomen van prokaryoten is verkregen uit studies van E.coli – dit is het organisme bij uitstek voor dergelijk onderzoek van prokaryoten. Chromosomen bestaan uit dubbelstrengs cirkelvormig DNA. Prokaryoten bevatten geen kern of andere membraangebonden organellen. De term “prokaryoten” betekent eigenlijk “voor kern”. Chromosomen worden opgeslagen in een speciale ruimte die nucleoïde wordt genoemd.
Het genoom van prokaryoten is vaak aanzienlijk groter dan de cel zelf. Hoe is het mogelijk dat de genetische informatie toch in de cel past? Eukaryoten lossen dit probleem op door het DNA rond de histonen te wikkelen. Prokaryoten bevatten echter geen histonen (op enkele uitzonderingen na). Prokaryoten comprimeren hun DNA met vezels die in kleine rolletjes zijn gerold – supercoiling (figuur.1). De vezels worden zo strak gedraaid dat de uiteindelijke gevolgen lussen overlappen om één grote bal te vormen. Onderscheidt twee soorten samenklontering – positief (DNA draait in dezelfde richting als de helix) of negatief (DNA is opgerold in de tegenovergestelde richting dan de helix). De meeste bacteriën zijn tijdens normale groei negatief gecoild.
Specifieke eigenschappen van prokaryoten
Prokaryoten planten zich meestal ongeslachtelijk voort en zijn haploïd (er is altijd maar één kopie van het gen). Prokaryoten bevatten vaak meerdere plasmiden (extrachromosomaal opgeslagen DNA-molecuul – lineair of circulair). In tegenstelling tot chromosomaal DNA is plasmide DNA meestal kleiner en codeert het genen die niet noodzakelijk zijn voor overleving. Vaak geven ze de cel echter een of ander voordeel (bv. resistentie tegen antibiotica, …). Replicatie van plasmiden is onafhankelijk van chromosomale replicatie.
Prokaryoten moeten al hun genen binnen één chromosoom proppen, zodat er niet te veel ruimte overblijft voor de niet-coderende sequenties. Terwijl bij eukaryoten het aandeel van de niet-coderende delen van het DNA ongeveer 98% bedraagt, is dat bij prokaryoten slechts 12%.
De Prokaryote Chromosomen
- De meeste prokaryoten bevatten één cirkelvormig chromosoom.
- DNA communiceert met het cytoplasma – dus het maakt een directe verbinding met transcriptie en translatie mogelijk.
- Bevatten slechts één kopie van het gen (haploïd).
- Niet-essentiële genen worden buiten het chromosoom opgeslagen – in plasmiden.
- Prokaryotisch genoom is zeer compact – bevat zeer weinig niet-coderende DNA-sequenties.
Links
- Transcriptie
- Translatie
- Nucleus
- Histonen
- Prokaryotische en Eukaryotische Chromosomen: What’s the Difference?
Bronnen
- GRISWOLD, Ann. Genoomverpakking bij prokaryoten: het circulaire chromosoom van E. coli . ©2008. Laatste herziening 2008, . <http://www.nature.com/scitable/topicpage/genome-packaging-in-prokaryotes-the-circular-chromosome-9113>.