Inhoud
Deoxyribonucleïnezuur, beter bekend als DNA, is het molecuul dat verantwoordelijk is voor onze genetische informatie. In feite is DNA de bron van erfelijk materiaal in bijna alle organismen op aarde.
Zowel prokaryotische cellen als eukaryotische cellen gebruiken DNA om te coderen voor hun genen. DNA wordt in bijna alle cellen gevonden. DNA moet in bepaalde delen van de cel worden ondergebracht om op de juiste manier te worden verwerkt, gerepliceerd en opgeslagen.
Hoewel zowel prokaryotische als eukaryotische cellen DNA hebben en gebruiken als hun genetisch materiaal, is DNA dat in de cel wordt gevonden anders voor deze twee celtypen. DNA-locatie in prokaryotische cellen kan worden gedefinieerd door de nucleoïde en plasmiden. DNA-locatie in eukaryotische cellen kan worden gedefinieerd door de kern en twee organellen genaamd de mitochondria en chloroplasten.
DNA-locatie in eukaryotische cellen
Organismen binnen het domein Eukarya hebben allemaal eukaryotische cellen. Dit omvat planten, dieren, protisten en schimmels. Eukaryotische cellen worden gedefinieerd als cellen omsloten door een plasmamembraan dat een kern en andere membraangebonden organellen bevat.
De kern. Eukaryotische cellen worden gedeeltelijk bepaald door de aanwezigheid van een kern. De kern is waar DNA in de cel wordt gevonden.
Waar in de kern wordt DNA gevonden? Welnu, de kern zelf is omgeven door een membraan dat de nucleaire envelop wordt genoemd. Binnen de nucleaire envelop vindt u DNA samen met enzymen en eiwitten die nodig zijn voor DNA-replicatie en transcriptie van DNA naar mRNA als de eerste stap in eiwitsynthese.
Het DNA dat in de kern wordt gevonden, is niet alleen het dubbelstrengs DNA-molecuul. Vanwege hoeveel DNA elke cel in de kleine kern moet opslaan, moeten de lange DNA-strengen worden gecondenseerd. DNA is gewikkeld rond eiwitten genaamd histonen, waardoor het DNA kan worden samengeperst tot een materiaal dat bekend staat als chromatine. Zonder de verpakking van DNA in chromatine zou het DNA niet in de kern passen.
Chromatine is waaruit het materiaal van chromosomen bestaat. Elke soort heeft een bepaald aantal chromosomen dat zich in bijna alle somatische cellen in hun lichaam bevindt. Mensen hebben bijvoorbeeld in totaal 23 paren chromosomen in elke cel, wat neerkomt op 46 totale chromosomen; honden hebben 39 paar chromosomen (voor 78 totale chromosomen) en spinaziecellen hebben zes paar chromosomen (voor 12 totale chromosomen).
Mitochondriaal en chloroplast-DNA. Een andere plaats waar DNA wordt gevonden in de cellen van eukaryotische organismen bevindt zich in de mitochondriën en chloroplasten.
De meeste eukaryotische cellen bevatten mitochondriën, omdat deze de meerderheid van de ATP-cellen nodig hebben voor energie. Plantencellen (en sommige protistische cellen) bevatten chloroplasten om de zonne-energie om te zetten in bruikbare chemische energie. Beide organellen bevatten wat DNA.
Men geloofde dat miljoenen jaren geleden in het begin de geschiedenis van het leven dat zowel chloroplasten als mitochondriën ooit hun eigen vrij levende cellen waren. Wetenschappers theoretiseren dat grotere cellen mitochondriën en / of chloroplasten overspoelden en deze in hun celfunctie verwerkten en dus organellen werden.
Deze theorie wordt de endosymbiotische theorie, en het verklaart waarom deze organellen DNA zouden hebben: omdat ze ooit vrij levende cellen waren, hadden ze genetisch materiaal nodig om te functioneren.
DNA-locatie in prokaryotische cellen
Prokaryotische cellen zijn eenvoudiger en minder complex dan eukaryotische cellen. Prokaryotische organismen vallen binnen de domeinen Archaea en Bacteriën. Ze worden gedefinieerd door het ontbreken van een kern en een gebrek aan membraangebonden organellen.
De nucleoid. Omdat prokaryoten een kern missen, kan dat niet zijn waar DNA in de cel wordt gevonden. In plaats daarvan wordt het gecondenseerd in een gebied dat bekend staat als de nucleoid, een kernachtige klomp gecondenseerd DNA in het midden van de cel.
Het ontbreekt aan een nucleaire envelop en er zijn geen meerdere chromosomen. In plaats daarvan wordt het DNA opgerold en gecondenseerd in een enkele streng / enkele massa in een onregelmatige vorm in het midden van de cel.
Plasmiden. Hoewel plasmiden technisch kunnen worden gevonden in cellen van organismen in alle drie de domeinen, komen ze het meest voor bij bacteriën.
Plasmiden zijn kleine, cirkelvormige stukjes DNA die prokaryotische cellen kunnen binnenkomen en verlaten, tussen cellen kunnen worden overgedragen in een proces dat conjugatie wordt genoemd en afzonderlijk van het chromosomale / nucleïde DNA kunnen worden gerepliceerd of getranscribeerd. Plasmiden worden gevonden in het cytoplasma van de cel.