Das Nukleoid Es ist eine unregelmäßige Region mit einem ungeordneten Erscheinungsbild innerhalb der prokaryotischen Zellen, die eine wichtige Region des Zytoplasmas einnimmt und aufgrund ihrer unterschiedlichen Phase klar differenzierbar ist..
Letzteres wird als der Ort unterschieden, an dem die bakterielle DNA konzentriert ist, als das einzige lange Molekül zweier Ketten, das das sogenannte bakterielle Chromosom bildet, das kondensiert und als Nukleoid sichtbar ist.
Auf einfache Weise ist das Nukleoid eine Struktur, die dem eukaryotischen Kern ähnlich ist, aber keine sichtbaren strukturellen Grenzen aufweist. Wenn es jedoch möglich ist, es vom Rest des zytoplasmatischen Gehalts zu unterscheiden und es als eine seiner Hauptkomponenten zu erkennen.
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Die Form des Nukleoids ist das Ergebnis vieler Projektionen davon, was zu einer Korallenform führt, die während der Vervielfältigung eine zweilappigere Form annimmt, die sich dann in zwei verschiedene Nukleoide trennt.
Das Nukleoid ist das Äquivalent von Chromatin in eukaryotischen Zellen, es gibt jedoch einige bemerkenswerte Unterschiede. Erstens bilden die im Nukleoid vorhandenen Grundproteine (Histontyp) keine regelmäßigen und kompakten Strukturen wie die Histone in Chromatinnukleosomen, was eine weniger komplexe Organisation darstellt.
Zusätzlich ist die helikale Spannung, die die Nucleoid-DNA verdichtet, vom plektonämischen und toroidalen Typ, und im Chromatin ist die Spannung, die durch die Wechselwirkung zwischen DNA und Histonen verursacht wird, vom toroidalen Typ (Supercoiling)..
DNA in prokaryotischen Zellen ist zirkulär und sie haben nur ein Chromosom und folglich eine Kopie jedes Gens, da sie genetisch haploide sind.
Das Genom von Bakterien ist relativ klein und leicht zu manipulieren. Das Hinzufügen oder Entfernen von DNA-Fragmenten (aufgrund ihrer leichten Dissoziation von den übrigen Nukleoidkomponenten) kann wieder in Bakterien eingeführt werden, was es ideal für Arbeiten an der Gentechnik macht.
Das Nukleoid, auch als Chromatinkörper bekannt, hat als Hauptbestandteil DNA, die mehr als die Hälfte seines Inhalts ausmacht und etwa 1000-mal kondensiert. Da jedes Nukleoid isoliert wird, besteht seine Masse aus 80% DNA.
Zusätzlich zu seinem Genom enthält es jedoch RNA-Moleküle und eine Vielzahl von Enzymen wie RNA-Polymerase und Topoisomerasen sowie basische Proteine..
In einer Vielzahl von Bakterien gibt es genetisches Material, das nicht im Nukleoid konzentriert ist, sondern im Zytoplasma in Strukturen verteilt ist, die als Plasmide bezeichnet werden und in denen kleinere DNA-Moleküle gefunden werden.
Andere Arten von Proteinen, die eng mit dem Nukleoid verbunden sind, haben die Funktion, es kondensiert und kompakt zu halten und auch die Trennung von genetischem Material zu Tochterzellen zu erleichtern. Die Prozesse der RNA- und Proteinsynthese im Nukleoid scheinen die Aufrechterhaltung der Gesamtform des Nukleoids zu unterstützen..
Andererseits variiert die Form des Nukleoids während Prozessen wie der Zelldifferenzierung oder bei der Annahme latenter Zustände dramatisch..
Die Organisation des Nukleoids variiert je nach der zu bewertenden Bakterienart. Andere Nucleoid-assoziierte Proteine (PAN) beeinflussen ebenfalls seine Organisation.
Wenn sich Bakterien zu teilen beginnen, enthält das Nukleoid das Material zweier Genome, das Produkt der DNA-Synthese. Dieses duplizierte Material wird aufgrund der Zellteilung unter den Tochterzellen verteilt.
Während dieses Prozesses bindet jedes Genom über Proteine, die mit dem Nukleoid und der Membran assoziiert sind, an bestimmte Sektoren des letzteren, die bei der Teilung zwei Regionen des Bakterienchromosoms ziehen, so dass jedes Kompartiment, das entsteht (dh jede Tochterzelle) ) bleibt mit einem Nukleoid zurück.
Mehrere Proteine wie HU und IHF binden stark an DNA und sind an deren Kondensation, Replikation und Faltung beteiligt..
Das Nukleoid ist nicht nur ein inaktiver Träger von genetischem Material (Bakterienchromosom). Zusätzlich schützen sie zusammen mit der Wirkung von Begleitproteinen die DNA. Seine Verdichtung steht in direktem Zusammenhang mit dem Schutz des Genoms bei Prozessen wie oxidativem Stress und physikalischen Faktoren wie Strahlung..
Es ist auch berüchtigt an der globalen Zellorganisation beteiligt und spielt sogar eine grundlegende Rolle bei der Bestimmung des Ortes der Zellteilung während der binären Spaltung. Auf diese Weise werden ungenaue Schnitte in den Nukleoiden vermieden, aus denen die Tochterzellen bestehen, wenn das sich teilende Septum gebildet wird..
Wahrscheinlich aus diesem Grund nehmen Nukleoide durch DNA-Transport, der durch Nukleoid-assoziierte Proteine (wie Fts, die während der binären Spaltung im Septum vorhanden sind) vermittelt wird, bestimmte Positionen innerhalb der Zelle ein, um die DNA vom sich teilenden Septum fernzuhalten..
Die Migrationsmechanismen des Nukleoids und seine Position innerhalb der Bakterienzelle sind noch nicht genau bekannt, es gibt jedoch sehr wahrscheinlich Faktoren, die seine Bewegung innerhalb des Zytoplasmas regulieren..
Obwohl das Nukleoid in Bakterien, die eine binäre Spaltung aufweisen, besser charakterisiert wurde, gibt es einige Varianten in Bakterien, die sich durch andere Methoden teilen oder vermehren.
Bei den Bakterien, die das Knospen als Fortpflanzungsmittel verwenden, ist das Nukleoid offenbar segmentiert, so dass die Organisation dieser Bakterienstruktur unterschiedlich ist.
In Bakterien wie Gemmata obscuriglobus, das sich durch Knospen des Nukleoids vermehrt, weist eine Reihe von Kompartimenten auf, die durch eine intrazytoplasmatische Membran begrenzt sind.
Bei dieser Spezies erhält eine Tochterzelle beim Austritt ein nacktes Nukleoid, das von einer intrazytoplasmatischen Membran bedeckt ist, wenn die Knospe reift und aus der Elternzelle freigesetzt wird..
Andere große Bakterien haben eine große Anzahl von Nukleoiden, die um ihre Peripherie verstreut und getrennt sind, während der Rest des Zytoplasmas frei von DNA bleibt. Dies stellt einen Fall von Polyploidie dar, der in eukaryotischen Zellen bekannter ist..
Bei prokaryotischen Zellen fehlt dem Nukleoid eine Membran, im Gegensatz zum Kern eukaryotischer Zellen, der eine Membran aufweist, die sein Genom verpackt und es schützt..
In der eukaryotischen Zelle ist das genetische Material sehr kompakt oder organisiert in den Chromosomen organisiert, während das Nukleoid weniger kompakt und stärker verteilt ist. In Prokaryoten bildet es jedoch definierte und differenzierbare Körper.
Die Anzahl der Chromosomen in der eukaryotischen Zelle variiert normalerweise. Sie sind jedoch zahlreicher als prokaryotische Organismen, die nur einen haben. Im Gegensatz zum genomischen Material von Bakterien haben eukaryotische Zellen zwei Kopien jedes Gens, was sie genetisch diploid macht.
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