Дезоксирибонуклеинова киселина, по-често наричана ДНК, е молекулата, която е отговорна за нашата генетична информация. Всъщност ДНК е източникът на наследствен материал в почти всички организми на Земята.
И двете прокариотни клетки и еукариотни клетки използват ДНК, за да кодират гените си. ДНК се намира в почти всички клетки. ДНК трябва да се съхранява в определени области на клетката, за да бъде обработена, репликирана и съхранена правилно.
Докато и прокариотните, и еукариотните клетки имат и използват ДНК като техен генетичен материал, където ДНК се намира вътре в клетката, е различно за тези два типа клетки. Местоположението на ДНК в прокариотните клетки може да бъде определено от нуклеоида и плазмидите. Местоположението на ДНК в еукариотните клетки може да бъде определено от ядрото и две органели, наречени митохондрии и хлоропласти.
Местоположение на ДНК в еукариотни клетки
Всички организми в рамките на домейна Eukarya имат еукариотни клетки. Това включва растения, животни, протестисти и гъби. Еукариотните клетки се определят като клетки, затворени от плазмена мембрана, съдържаща ядро и други органели, свързани с мембраната.
Ядрото. Еукариотните клетки отчасти се определят от наличието на a ядро. Ядрото е мястото, където ДНК се намира вътре в клетката.
Къде в ядрото се намира ДНК? Е, самото ядро е заобиколено от мембрана, наречена ядрена обвивка. В ядрената обвивка е мястото, където ще намерите ДНК заедно с ензими и протеини, необходими за репликация на ДНК и транскрипция на ДНК в иРНК като първата стъпка в синтеза на протеини.
ДНК, намерена в ядрото, не е само двуверижната ДНК молекула. Поради колко ДНК всяка клетка трябва да съхранява в малкото ядро, дългите нишки на ДНК трябва да бъдат кондензирани. ДНК е обвита около протеини, наречени хистони, което позволява на ДНК да се уплътни в материал, известен като хроматин. Без опаковането на ДНК в хроматин, ДНК няма да се побере в ядрото.
Хроматинът е това, от което се състои материалът хромозоми. Всеки вид има определен брой хромозоми, открити в почти всички соматични клетки в тялото им. Например, хората имат общо 23 двойки хромозоми във всяка клетка, което възлиза на 46 общо хромозоми; кучетата имат 39 двойки хромозоми (за 78 общо хромозоми), а спаначните клетки имат шест двойки хромозоми (за 12 общо хромозоми).
ДНК на митохондриите и хлоропластите. Друго място, където се намира ДНК в клетките на еукариотните организми, е в рамките на митохондрии и хлоропласти.
Повечето еукариотни клетки съдържат митохондрии тъй като те създават по-голямата част от АТФ клетките, необходими за енергия. Растителните клетки (и някои протестични клетки) съдържат хлоропласти за преобразуване на слънчевата енергия в използваема химическа енергия. И двете тези органели наистина съдържат малко ДНК.
Смята се, че преди милиони години в началото на историята на живота, както хлоропластите, така и митохондриите някога са били собствени свободно живеещи клетки. Учените теоретизират, че по-големите клетки са погълнали митохондриите и / или хлоропластите и са ги включили в тяхната клетъчна функция и по този начин те са станали органели.
Тази теория се нарича ендосимбиотична теория, и това обяснява защо тези органели ще имат ДНК: Тъй като някога са били свободно живи клетки, те са се нуждаели от генетичен материал, за да функционират.
Местоположение на ДНК в прокариотни клетки
Прокариотните клетки са по-прости и по-малко сложни от еукариотните клетки. Прокариотните организми са в домейните Archaea и Bacteria. Те се определят от липсата на ядро и липсата на мембранно свързани органели.
Нуклеоидът. Тъй като на прокариотите липсва ядро, това не може да бъде мястото, където ДНК се намира вътре в клетката. Вместо това той се кондензира в регион, известен като нуклеоиден, подобна на ядро струпване на кондензирана ДНК в средата на клетката.
Липсва ядрена обвивка и няма множество хромозоми. Вместо това, ДНК се навива и кондензира в единична верига / единична бучка в неправилна форма в средата на клетката.
Плазмиди. Докато технически плазмидите могат да бъдат намерени в клетките на организмите във всичките три области, те са най-често срещани при бактериите.
Плазмиди са малки кръгли парчета ДНК, които могат да влизат и излизат от прокариотни клетки, прехвърляйки се между клетките в процес, наречен конюгация и се репликира или транскрибира отделно от хромозома / нуклеоида ДНК. Плазмидите се намират в цитоплазмата на клетката.
