Desoxyribonukleinsäure, besser bekannt als DNA, ist das Molekül, das für unsere genetische Information verantwortlich ist. Tatsächlich ist DNA die Quelle des Erbguts in fast allen Organismen auf der Erde.
Beide Prokaryotische Zellen und eukaryotische Zellen verwenden DNA, um für ihre Gene zu kodieren. DNA findet sich in fast allen Zellen. DNA muss in bestimmten Bereichen der Zelle untergebracht sein, um richtig verarbeitet, repliziert und gelagert zu werden.
Während sowohl prokaryontische als auch eukaryontische Zellen DNA als genetisches Material besitzen und verwenden, unterscheidet sich die DNA in der Zelle bei diesen beiden Zelltypen. Die DNA-Lokation in prokaryotischen Zellen kann durch das Nukleoid und die Plasmide definiert werden. Die DNA-Position in eukaryotischen Zellen kann durch den Kern und zwei Organellen, die als Mitochondrien und Chloroplasten.
DNA-Lokalisierung in eukaryotischen Zellen
Organismen innerhalb der Domäne Eukarya haben alle eukaryotische Zellen. Dazu gehören Pflanzen, Tiere, Protisten und Pilze. Eukaryotische Zellen sind definiert als Zellen, die von einer Plasmamembran umgeben sind, die einen Kern und andere membrangebundene Organellen enthält.
Der Nukleus. Eukaryontische Zellen werden teilweise durch die Anwesenheit von a. definiert Kern. Im Zellkern befindet sich die DNA innerhalb der Zelle.
Wo im Zellkern befindet sich DNA? Nun, der Kern selbst ist von einer Membran umgeben, die als Kernhülle bezeichnet wird. In der Kernhülle finden Sie die DNA zusammen mit Enzymen und Proteinen, die für die DNA-Replikation und Transkription von DNA erforderlich sind mRNA als erster Schritt der Proteinsynthese.
Die im Zellkern gefundene DNA ist nicht nur das doppelsträngige DNA-Molekül. Aufgrund der Menge an DNA, die jede Zelle in dem winzigen Zellkern speichern muss, müssen die langen DNA-Stränge kondensiert werden. DNA ist um Proteine gewickelt, die genannt werden Histone, wodurch die DNA zu einem Material verdichtet werden kann, das als. bekannt ist Chromatin. Ohne die Verpackung von DNA in Chromatin würde die DNA nicht in den Zellkern passen.
Chromatin ist das Material von Chromosomen. Jede Art hat eine bestimmte Anzahl von Chromosomen, die in fast allen Körperzellen ihres Körpers zu finden sind. Zum Beispiel hat der Mensch in jeder Zelle insgesamt 23 Chromosomenpaare, was insgesamt 46 Chromosomen entspricht; Hunde haben 39 Chromosomenpaare (für insgesamt 78 Chromosomen) und Spinatzellen haben sechs Chromosomenpaare (für insgesamt 12 Chromosomen).
Mitochondriale und Chloroplasten-DNA. Ein anderer Ort, an dem DNA in den Zellen eukaryotischer Organismen gefunden wird, ist innerhalb der Mitochondrien und Chloroplasten.
Die meisten eukaryotischen Zellen enthalten Mitochondrien da diese den Großteil des Energiebedarfs der ATP-Zellen erzeugen. Pflanzenzellen (und einige Protistenzellen) enthalten Chloroplasten die Sonnenenergie in nutzbare chemische Energie umzuwandeln. Beide Organellen enthalten etwas DNA.
Es wird angenommen, dass vor Millionen von Jahren am Anfang der Lebensgeschichte sowohl Chloroplasten als auch Mitochondrien einst ihre eigenen freilebenden Zellen waren. Wissenschaftler vermuten, dass größere Zellen Mitochondrien und/oder Chloroplasten verschlungen und in ihre Zellfunktion integriert haben und so zu Organellen wurden.
Diese Theorie heißt die endosymbiotische Theorie, und es erklärt, warum diese Organellen DNA haben: Da sie einst frei lebende Zellen waren, hätten sie genetisches Material benötigt, um zu funktionieren.
DNA-Lokalisierung in prokaryotischen Zellen
Prokaryontische Zellen sind einfacher und weniger komplex als eukaryontische Zellen. Prokaryontische Organismen gehören zu den Domänen Archaeen und Bakterien. Sie werden durch das Fehlen eines Zellkerns und das Fehlen von membrangebundenen Organellen definiert.
Das Nukleoid. Da Prokaryoten keinen Zellkern haben, kann dies nicht der Ort sein, an dem DNA in der Zelle gefunden wird. Stattdessen wird es zu einer Region verdichtet, die als bekannt ist Nukleoid, ein kernähnlicher Klumpen kondensierter DNA in der Mitte der Zelle.
Es fehlt eine Kernhülle und es gibt keine multiplen Chromosomen. Stattdessen wird die DNA gewickelt und zu einem Einzelstrang/einzelnen Klumpen in unregelmäßiger Form in der Mitte der Zelle kondensiert.
Plasmide. Während Plasmide technisch in Zellen von Organismen in allen drei Domänen gefunden werden können, sind sie am häufigsten in Bakterien.
Plasmide sind kleine, kreisförmige DNA-Stücke, die in prokaryontische Zellen ein- und austreten können und zwischen Zellen übertragen werden können ein Prozess, der Konjugation genannt wird und getrennt vom Chromosom/Nukleoid repliziert oder transkribiert wird DNA. Plasmide werden im Zytoplasma der Zelle gefunden.