Obsah
Kyselina deoxyribonukleová, bežne označovaná ako DNA, je molekula zodpovedná za našu genetickú informáciu. V skutočnosti je DNA zdrojom dedičného materiálu takmer vo všetkých organizmoch na Zemi.
Prokaryotické bunky aj eukaryotické bunky používajú DNA na kódovanie svojich génov. DNA sa nachádza takmer vo všetkých bunkách. DNA musí byť umiestnená v určitých oblastiach bunky, aby mohla byť správne spracovaná, replikovaná a skladovaná.
Zatiaľ čo prokaryotické aj eukaryotické bunky majú a používajú DNA ako svoj genetický materiál, kde sa DNA nachádzajúca sa v bunke líši, je pre tieto dva typy buniek odlišná. Poloha DNA v prokaryotických bunkách môže byť definovaná nukleoidom a plazmidmi. Poloha DNA v eukaryotických bunkách môže byť definovaná jadrom a dvoma organelami nazývanými mitochondrie a chloroplasty.
Poloha DNA v eukaryotických bunkách
Všetky organizmy v doméne Eukarya majú eukaryotické bunky. Patria sem rastliny, zvieratá, protisti a huby. Eukaryotické bunky sú definované ako bunky uzavreté plazmatickou membránou obsahujúcou jadro a ďalšie organely viazané na membránu.
Jadro. Eukaryotické bunky sú čiastočne definované prítomnosťou jadra. Jadro je miesto, kde sa DNA nachádza vo vnútri bunky.
Kde sa v jadre nachádza DNA? Jadro samotné je obklopené membránou nazývanou jadrový obal. Vo vnútri jadrového obalu nájdete DNA spolu s enzýmami a proteínmi potrebnými na replikáciu DNA a transkripciu DNA na mRNA ako prvý krok v syntéze proteínov.
DNA nájdená v jadre nie je iba dvojvláknová molekula DNA. Kvôli tomu, koľko DNA musí každá bunka uložiť v malom jadre, musia sa dlhé vlákna DNA skondenzovať. DNA je obalená okolo proteínov nazývaných históny, ktorý umožňuje DNA zhutniť sa na materiál známy ako chromatín, Bez zabalenia DNA do chromatínu by sa DNA nezmestila do jadra.
Chromatín tvorí materiál chromozómov. Každý druh má určitý počet chromozómov nachádzajúcich sa takmer vo všetkých somatických bunkách v tele. Napríklad človek má v každej bunke celkom 23 párov chromozómov, čo predstavuje 46 celkových chromozómov; psy majú 39 párov chromozómov (pre 78 celkových chromozómov) a špenátové bunky majú šesť párov chromozómov (pre 12 celkových chromozómov).
Mitochondriálna a chloroplastová DNA. Ďalšie miesto, kde sa DNA nachádza v bunkách eukaryotických organizmov, je v mitochondriách a chloroplastoch.
Väčšina eukaryotických buniek obsahuje mitochondrie, pretože to je to, čo vytvára väčšinu ATP buniek, ktoré potrebujú energiu. Rastlinné bunky (a niektoré protistické bunky) obsahujú chloroplasty, ktoré premieňajú slnečnú energiu na použiteľnú chemickú energiu. Obe tieto organely obsahujú nejakú DNA.
Je presvedčený, že pred miliónmi rokov na začiatku histórie života, že chloroplasty aj mitochondrie boli kedysi ich vlastnými voľne žijúcimi bunkami. Vedci sa domnievajú, že väčšie bunky pohltili mitochondrie a / alebo chloroplasty a začlenili ich do svojej bunkovej funkcie, a tak sa stali organelami.
Táto teória sa nazýva endosymbiotická teóriaa vysvetľuje, prečo by tieto organely mali DNA: Keďže boli kedysi voľne žijúcimi bunkami, potrebovali na fungovanie genetický materiál.
Umiestnenie DNA v prokaryotických bunkách
Prokaryotické bunky sú jednoduchšie a menej zložité ako eukaryotické bunky. Prokaryotické organizmy sú v doménach Archaea a Baktérie. Sú definované nedostatkom jadra a nedostatkom organel viazaných na membránu.
Nukleoid. Keďže prokaryotám chýba jadro, nemôže to byť tam, kde sa v bunke nachádza DNA. Namiesto toho sa kondenzuje do oblasti známej ako nucleoid, jadro zhluku kondenzovanej DNA uprostred bunky.
Chýba jadrový obal a nie sú prítomné viaceré chromozómy. Namiesto toho je DNA stočená a kondenzovaná v jednom vlákne / jedinom zhluku v nepravidelnom tvare uprostred bunky.
Plazmidy. Aj keď plazmidy možno technicky nájsť v bunkách organizmov vo všetkých troch doménach, najbežnejšie sa vyskytujú v baktériách.
Plazmidy sú malé kruhové kúsky DNA, ktoré môžu vstupovať a vystupovať z prokaryotických buniek, prenášajú sa medzi bunkami v procese nazývanom konjugácia a môžu sa replikovať alebo transkribovať oddelene od chromozomálnej / nukleoidnej DNA. Plazmidy sa nachádzajú v cytoplazme bunky.