Das Leben auf diesem Planeten ist eine wundersame Sache, und wie sich das Leben entwickelt hat, ist ein weiteres Rätsel, das noch vollständig gelöst werden muss. Alle auf der Erde vorkommenden Lebensformen werden grob in zwei Kategorien eingeteilt: Eukaryoten und Prokaryoten.
Chromosomen sind die größten Einheiten der DNA- und Proteinanordnung. Die primäre Chromosomenfunktion in der Zelle umfasst das Tragen der DNA und die Weitergabe der genetischen Information von den Eltern an ihre Nachkommen in der nächsten Generation. Bei der Zellteilung spielen die Chromosomen die wichtigste Rolle.
Das Genom von Prokaryotische Zellen wird im Allgemeinen in der Form eines gefunden kreisförmiges Chromosom innerhalb eines Chromosoms gelegen. Das genetische Material in eukaryotische Zellen befindet sich im Kern und ist dicht gepackt lineare Chromosomen.
Die Zusammensetzung der Chromosomen besteht aus einem Komplex oder einer Mischung aus DNA und Proteine, die ist bekannt als Chromatin. Chromatin ist weiter in kleinere Untereinheiten organisiert, die als Nukleosomen bekannt sind. Eukaryoten sind dicht gepackt und ihr Chromatin ist so angeordnet, dass auf kleinem Raum eine große Menge DNA angepasst werden kann. Dies ist auch hilfreich, da es regulieren kann Genexpression.
In der Zelle kommt die zelluläre DNA nie allein vor und wird immer von verschiedenen Proteinen begleitet. Vielmehr bildet die zelluläre DNA immer wieder Komplexe oder Mischungen mit anderen Proteinpartnern, die ihnen helfen, auf kleinem Raum fit zu werden. Dieser DNA-Protein-Komplex ist als Chromatin bekannt, wobei die Menge an vorhandener Nukleinsäure und Protein nahezu gleich ist. In den Zellen, Das Chromatin wird in einige charakteristische Formationen gefaltet, die als Chromosomen bekannt sind. Ein einzelnes Chromosom besteht zusätzlich zu den bereits erwähnten Verpackungsproteinen aus einem Stück doppelsträngiger DNA.
Das Chromosomen eukaryotischer Zellen enthalten Chromatineinheiten das wiederholt sich und sind bekannt als Nukleosomen. Der chemische Abbau von Zellkernen und das Ablösen von so viel der äußeren Proteinverpackung von der DNA wie möglich führte zu deren Entdeckung. Nukleosomen bestehen aus doppelsträngiger DNA. Sie bilden Komplexe bekannt als Histone, das sind winzige Proteinfragmente.
Kernpartikel von jedem der Nukleosomen enthält Moleküle von acht Histone, als ein Paar von zwei von vier verschiedenen Histone-Typen: H2A, H2B, H3 und H4. Die Struktur und Form der Histone ist während der gesamten Evolution bemerkenswert konstant geblieben, was darauf hindeutet, dass die Verpackungsrolle der DNA für alle von entscheidender Bedeutung ist Zellen, die zu Eukaryoten gehören. Histone sind im Allgemeinen positiv geladene Moleküle und sie binden an die DNA, die in einer bestimmten Konformation negativ geladen ist.
Ein typisches Chromosom hat die folgenden Teile und ihre Funktionen:
(a) Zentromer (primäre Einschnürung):
Im Stadium der Metaphase, Chromosom enthält zwei Zwillingsschwestern, die als Chromatiden bekannt sind. Diese binden an einem Punkt, der als primäre Verengung oder Zentromer bezeichnet wird, aneinander. Im Stadium der Anaphase teilt das Zentromer die identischen Schwestern, um zwei anaphasische Chromosomen zu bilden. Arme beziehen sich auf die chromosomalen Segmente auf beiden Seiten des Zentromers.
Wir können also sagen, dass das Chromosom der Metaphase vier Arme hat, während die Chromosomen der Anaphase nur zwei Arme haben. Isobrachiale Chromosomen haben gleiche Arme, während heterobrachiale Chromosomen asymmetrische Arme haben. Wenn die Arme ungleichmäßig sind, wird der kurze Arm mit „p“ und der lange Arm mit „q“ gekennzeichnet.
Am Standort der Zentromer, Chromosomen werden benannt:
- Telozentrisch (Zentromerterminal)
- Akrozentrisch (Zentromer subterminal und von Telomer bedeckt),
- Submetazentrisch (Zentromer ist submedian),
- Metazentrisch (Zentromer-Median).
Im Allgemeinen haben die Chromosomen ein Zentromer und werden als monozentrisch bezeichnet. Die Chromosomen können dizentrisch sein, beispielsweise bei Mais und Weizen; oder manchmal polyzentrisch. Der Hauptzweck des Zentromers besteht darin, die Grundlage für das Kinetochor zu legen, einen Proteinkomplex, der für die korrekte Chromosomentrennung während der Mitose erforderlich ist.
(b) Kinetochor:
Am Kinetochor, einem spezialisierten Multiproteinkomplex auf der Oberfläche des Zentromers, heften sich Spindelfasern (Mikrotubuli) an. Das Zentromer eines Metaphasenchromosoms besteht aus zwei Kinctochoren, die in entgegengesetzte Richtungen weisen. Niedrigere Pflanzen haben ein trilamilares Kinetochor, während höhere Pflanzen ein Ball-and-Cup-Kinetochor haben.
Das Kinetochor ist ein proteinhaltiges Konstrukt mit mehreren Untereinheiten in Eukaryoten, das während der gesamten Zellteilung tragende Anhaftungen von Schwesterchromatiden (replizierte Chromosomen, die durch den Proteinkomplex Cohesin zusammengehalten werden) an Spindelmikrotubuli erzeugt.
(c) Sekundäre Einschnürungen:
Neben dem Zentromer kann das Achromosom eine oder mehrere sekundäre Einschnürungen aufweisen. Satellit oder Trabant bezieht sich auf einen Chromosomenabschnitt, der durch einen Chromatinfaden mit der Hauptregion des Chromosoms verbunden ist. Das Chromosom mit Satelliten wird als Sat-Chromosom bezeichnet.
Es gibt zwei Arten von sekundären Verengungen: NOR und Joint. Sie behalten eine konsistente Position bei und werden häufig als Markierungen verwendet. Die nukleoläre Organisatorregion (NOR) ist für die Produktion der verantwortlich Nukleolus und rRNA. Das Brechen und Verschmelzen von Chromosomensegmenten kann zur Bildung von Gelenken führen. Sie dienen als Marker dafür, wo die Nukleolen zusammengesetzt sind. Es ist an der Umlagerung des Nukleolus am Ende der Zellteilung beteiligt und ist während der gesamten Interphase der Zellteilung mit dem Nukleolus verbunden.
(d) Telomere:
Die Enden der Chromosomen werden Telomere genannt. Ein Telomer ist ein Komplex aus kurzen, sich wiederholenden DNA-Sequenzen (GC-reich) mit Proteinen. Sie werden separat synthetisiert und später an die Chromosomenspitzen angefügt. Die Hauptfunktion von Telomeren besteht darin, die chromosomalen Enden zu verschließen, um einen DNA-Verlust während der Zellreplikationsrunden zu verhindern.
Die Telomere helfen auf verschiedene Weise:
(i) Bereitstellung von Stabilität durch Verhinderung von Endfusionen von Chromosomen,
(ii) als Initiatoren von Synapsen fungieren,
(iii) Die Verkürzung der Telomere verursacht Seneszenz und Alterung.
(e) Chromo-mere:
Aufgrund der Chromatinbildung können Interphase-Chromosomen über ihre gesamte Länge perlenförmig erscheinen. Chromomere sind diese perlenartigen Strukturen. Die Chromomere sind fest gewunden und während der Metaphase nicht mehr sichtbar. Die Steuerung der Genexpression kann durch das Layout des unterstützt werden Chromosomenstruktur. Chromosomenkarten können zur Verwendung in der genetischen und evolutionären Forschung erstellt werden.
Die Funktion von Chromosomen in eukaryotischen Zellen:
Eukaryotische Zellen haben Gene, die aus Erbinformationen bestehen und wie ein erbliches Vehikel wirken. Zellteilung, Wachstum, Stoffwechsel und Differenzierung werden alle von ihnen gesteuert.
Der Zellkern enthält die eukaryotische Chromosomen. Dieser Kern ist als „Kontrollzentrum“ der Zelle bekannt, das bei der Speicherung des gesamten genetischen Materials der Zelle oder der DNA hilft. Die Kernhülle, auch als Kernmembran bekannt, besteht aus Kanälen, die als Poren bekannt sind und bei der Regulierung der Bewegung von Molekülen durch den Kern helfen.
Die im Zellkern vorhandene DNA ist in Form von Chromosomen angeordnet. Ein Chromosom ist ein DNA-Molekül, das sehr eng um die zu bildenden Proteine gewickelt ist Histone. Eukaryotische Zellen enthalten mehrere Chromosomen mit linearer Struktur. Das Chromatin umfasst die gesamte im Zellkern vorhandene DNA sowie die damit verbundenen Proteine. Chromatin besteht aus drei grundlegenden Gerüstschichten, aus denen a entsteht kondensiertes DNA-Molekül.
Das Vorhandensein eines membrangebundenen Kerns ist das wichtigste Merkmal, das einen Prokaryoten auszeichnet Zelle aus einem Eukaryoten Zelle. Dieser Zellkern wird als „Zellkern“ bezeichnet.Kontrollzentrum” da es bei der Speicherung des gesamten genetischen Materials der Zelle oder der DNA hilft. Poren in der Kernhülle, auch bekannt als Kernmembran, helfen bei der Regulierung des molekularen Transports durch den Kern.
Das doppelsträngige DNA-Helixmolekül bildet zusammen das Chromosom, aber vorher werden sie um den als Histone bekannten Proteincluster gewickelt. Ein Nukleosom, die kleinste Einheit der DNA-Verpackungsstruktur, wird gebildet, wenn Um die acht Histonproteine wird eine Einheit von etwa 200 DNA-Basenpaaren gewickelt.
Die Linker-DNA und die Nukleosomen verbinden sich, genau wie die Perlen an der Schnur, zu einer Form 30-nm-Magnetfasern die dicht gepackt. Diese gebildeten Fasern werden weiter aufgewickelt und zu Schlaufen gefaltet, die ebenfalls eng zusammengepackt sind. Dieses Gerüst ist die letzte Stufe, in der die Chromosomen in der Stufe beobachtet werden können, die als bekannt ist Metaphase von Meiose und Mitose.
Verfahren Supercoiling bildet diese 30-nm-Fasern. Die Anwendung von Spannung wird beim Supercoiling verwendet, damit es ein DNA-Molekül verdrehen kann, sodass es Schleifen erzeugt, während es sich um sich selbst wickelt. Mit der Zellteilungsprozess, Mitose oder Meiose, das Individuum Chromosomen sind deutlich im Zellkern vorhanden mit Hilfe eines Mikroskops.
Das Funktion des Chromosoms in prokaryotischen Zellen:
Ähnlich wie Chromosom von eukaryotischen Zellen, die Chromosomen von prokaryotischen Zellen helfen bei der Speicherung und Übertragung genetischer Informationen an andere Zellen. Um RNA, DNA und Protein zu bilden, transkribiert, repliziert und übersetzt es.
Das in Prokaryoten vorhandene Chromosom bildet eine unregelmäßige Art von Struktur, die als Nukleoid bezeichnet wird. Viele prokaryotische Zellen gehorchen dem Prozess des Supercoiling, um Chromosomen zu produzieren. Das einzelne Chromosom von Prokaryoten ist kreisförmig, es fehlen Histone. Sie folgen dem Prozess des Wickelns und Verdrehens und werden kompakt, damit sie in Nukleoide eingebaut werden können.
Prokaryotische Chromosomen sind einzelne DNA-Moleküle, die entweder linear oder kreisförmig sind und werden im Zytoplasma eines prokaryotischen Organismus gefunden. Prokaryoten sind die mikroskopisch kleinen Organismen, die von Natur aus einzellig und primitiv sind. Andererseits, Eukaryoten haben mehrere Zellen und gehören einer hochrangigen Organisation an. Die Bedeutung von Prokaryoten steht für „before“ Nucleus. Es hat sich sogar vor dem Kern entwickelt und hat daher kein erkennbares kernähnliches Muster.
Das gesamte Genom bzw prokaryotische Erbinformation befindet sich auf einem einzelnen Chromosom das eine lineare Form hat und im Zytoplasma vorhanden ist. Dieses prokaryotische Chromosom unterscheidet sich strukturell vom Eukaryoten Chromosom, sondern übermittelt auch die genetische Information von einer Zelle zur anderen. Das prokaryotische Genom enthält nicht nur die Chromosomen, sondern auch Plasmid die als Vererbung von Merkmalen fungiert.
Das Plasmid hat eine kreisförmige Form und ist einzelsträngige DNA. Sie erben viele wichtige Gene für die Organismen. Im Gegensatz zu eukaryotischen Zellen sind Prokaryoten der in ihnen membrangebundenen Organellen beraubt. Einige Beispiele für Prokaryoten können umfassen Algen, Archea, Bakterien und a wenige Pilze.
Eigenschaften des Prokaryonten Chromosom
- Ein Chromosom von Prokaryoten ist entweder linear oder kreisförmig in Form.
- Es besteht im Sinne eines Plasmids aus einer extrachromosomalen DNA.
- Es hat ein Genom, das von Natur aus haploid ist.
- Das Chromosom trägt nur eine Kopie des vorhandenen Gens.
- Prokaryoten enthalten ein einzelnes Chromosom in sich.
Das Gene, die in den Chromosomen vorhanden sind von prokaryotischen Zellen besitzen einen bestimmten Mechanismus, der als bekannt ist Operon. Unter Verwendung dieses Mechanismus können viele Gene Protein produzieren. Gensequenzen, die nicht so wichtig sind, werden nicht auf dem Chromosom gefunden; vielmehr werden sie auf Plasmiden gefunden. Das Chromosomen, die in den prokaryotischen Zellen vorhanden sind hat wenige repetitive und Müll-DNA in ihnen.
Die auf dem Chromosom vorhandenen Gene liegen sehr nahe beieinander. Im Genom der prokaryotischen Zellen befinden sich insgesamt nur 12 % der Abfall-DNA. Sie sind normalerweise eng aneinander geschlossen und enthalten weniger genetisches Müllmaterial in ihnen. Sowohl der Vorgang nämlich Übersetzung als auch Transkription erfolgt im Zytoplasma.
Möglich wird dies durch eine Reihe von Proteine und Enzymeeinschließlich Topoisomerase I und II, Gyrase, HU, H0NS und IHF. Sie alle helfen bei der Regulierung und Erhaltung von Supercoiling in Prokaryoten.
Supercoiling kann in der gleichen Reihenfolge oder Richtung wie die doppelsträngige DNA auftreten und ist daher bekannt als „negative Superspule.“ Wenn das Supercoiling in umgekehrter Richtung stattfindet, wird das Supercoiling als bezeichnet positive Superspule. Prokaryoten, insbesondere Bakterien, gehorchen dem Prozess des negativen Supercoiling. Topoisimerase ist der Name der Klasse von Enzymen, die bei der Regulierung der Spannung helfen, die durch den Supercoiling-Mechanismus während der Replikation verursacht wird.
Die prokaryotischen Chromosomen sind eng supercoiled. Daher ist der Wert der Replikation hier im Vergleich zu den Eukaryoten sehr langsam. Aufgrund seiner Lage im Zytoplasma finden auch die Mechanismen der Translation und Transkription nebeneinander an der gleichen Position statt.
Lesen Sie auch:
- Sind Bakterien autotrophe oder heterotrophe Bakterien?
- Beispiel für ein Endonuklease-Enzym
- Gramnegative und grampositive Zellwand
- Einfach ungesättigtes Fett vs. mehrfach ungesättigtes Fett
- Arten der RNA-Polymerase
- Adenin vs. Thymin
- Glattes endoplasmatisches Reticulum
- Beispiel für ein Protease-Enzym
- Wie werden Nukleotide hergestellt?
- Zisternen im endoplasmatischen Retikulum
Hallo, ich bin Milanckona Das und mache meinen M. Tech in Biotechnologie am Heritage Institute of Technology. Ich habe eine einzigartige Leidenschaft für das Forschungsgebiet. Ich arbeite bei Lambdageeks als Fachexperte für Biotechnologie.
Link zum LinkedIn-Profil –