Deoksüribonukleiinhape, mida sagedamini nimetatakse DNAon molekul, mis vastutab meie geneetilise teabe eest. Tegelikult on DNA päriliku materjali allikas peaaegu kõigil Maa organismidel.
Mõlemad prokarüootsed rakud ja eukarüootsed rakud kasutada DNA-d oma geenide kodeerimiseks. DNA-d leidub peaaegu kõigis rakkudes. DNA peab töötlema, paljundama ja nõuetekohaselt säilitama raku teatud piirkondades.
Kui nii prokarüootsetes kui ka eukarüootsetes rakkudes on ja kasutatakse DNA-d oma geneetilise materjalina, on raku sees leiduv DNA nende kahe rakutüübi puhul erinev. DNA paiknemist prokarüootsetes rakkudes saab määratleda nukleoidi ja plasmiidide järgi. DNA asukoha eukarüootsetes rakkudes saab määratleda tuuma ja kahe organelli järgi, mida nimetatakse mitokondrid ja kloroplastid.
DNA asukoht eukarüootsetes rakkudes
Eukarya domeeni kuuluvatel organismidel on kõigil eukarüootsed rakud. See hõlmab taimi, loomi, protiste ja seeni. Eukarüootsed rakud on rakud, mis on ümbritsetud plasmamembraaniga, mis sisaldab tuuma ja muid membraaniga seotud organelle.
Tuum. Eukarüootsed rakud on osaliselt määratletud a tuum. Tuum on koht, kus raku sees leidub DNA-d.
Kust tuumas leidub DNA-d? Noh, tuum ise on ümbritsetud membraaniga, mida nimetatakse tuumaümbrikuks. Tuumaümbrises leiate DNA koos ensüümide ja valkudega, mis on vajalikud DNA replikatsiooniks ja DNA transkriptsiooniks mRNA valgusünteesi esimese etapina.
Tuumast leitud DNA pole ainult kaheahelaline DNA molekul. Sellepärast, kui palju DNA-d peab iga rakk väikeses tuumas hoidma, peavad DNA pikad ahelad olema kondenseeritud. DNA on mähitud valkude ümber, mida nimetatakse histoonid, mis võimaldab DNA-l tihendada materjaliks, mida nimetatakse kromatiin. Ilma DNA kromatiini pakendamiseta ei mahuks DNA tuuma.
Kromatiin on see, millest koosneb materjal kromosoomid. Igal liigil on kindel arv kromosoome, mida leidub peaaegu kõigis nende keha somaatilistes rakkudes. Näiteks on inimestel igas rakus kokku 23 kromosoomipaari, mis on kokku 46 kromosoomi; koertel on 39 paari kromosoome (78 kogu kromosoomi kohta) ja spinatirakkudel on kuus paari kromosoome (12 kogu kromosoomi kohta).
Mitokondriaalne ja kloroplasti DNA. Teine koht, kus DNA leidub eukarüootsete organismide rakkudes, on mitokondrid ja kloroplastid.
Enamik eukarüootsetest rakkudest sisaldab mitokondrid kuna just need loovad suurema osa ATP-rakkudest energia saamiseks. Taimerakud (ja mõned protistirakud) sisaldavad kloroplastid päikese energia muundamiseks kasutatavaks keemiliseks energiaks. Mõlemad need organellid sisaldavad küll mõnda DNA-d.
Arvatakse, et miljoneid aastaid tagasi elu alguses olid nii kloroplastid kui ka mitokondrid kunagi nende endi vabalt elavad rakud. Teadlased väidavad, et suuremad rakud neelasid mitokondrid ja / või kloroplastid ning lõid need raku funktsioonidesse ja muutusid seega organellideks.
Seda teooriat nimetatakse endosümbiootiline teooriaja see selgitab, miks neil organellidel oleks DNA: Kuna nad olid kunagi vabalt elavad rakud, oleks nad oma toimimiseks vajanud geneetilist materjali.
DNA asukoht prokarüootsetes rakkudes
Prokarüootsed rakud on lihtsamad ja vähem keerukad kui eukarüootsed rakud. Prokarüootsed organismid asuvad Archaea ja Bakterite domeenides. Need on määratletud tuuma ja membraaniga seotud organellide puudumise tõttu.
Nukleoid. Kuna prokarüootidel puudub tuum, ei saa see olla koht, kus raku sees leidub DNA-d. Selle asemel kondenseeritakse see piirkonnaks, mida nimetatakse nukleoidne, tuuma sarnane kondenseerunud DNA klomp raku keskel.
Sellel puudub tuumaümbris ja kromosoome pole mitu. Selle asemel keeratakse DNA kokku ja kondenseeritakse ühes ahelas / ühes tükis ebakorrapärase kujuga raku keskel.
Plasmiidid. Kuigi plasmiide võib tehniliselt leida kõigi kolme domeeni organismirakkudes, on need bakterites kõige levinumad.
Plasmiidid on väikesed ümmargused DNA tükid, mis võivad siseneda prokarüootsetesse rakkudesse ja neist väljuda, rakkudesse ülekanduda protsess, mida nimetatakse konjugatsiooniks ja mida tuleb kromosoomist / nukleoidist eraldi kopeerida või transkribeerida DNA. Plasmiide leitakse raku tsütoplasmas.