Упаковка ДНК у прокариот
Геномная ДНК эукариот отделена от цитоплазмы ядерной мембраной, т.е. эукариотические клетки имеют ядро. У прокариот ядро отсутствует, и определяющей их особенностью является наличие прямого контакта между ее хромосомой и цитоплазмой. Прокариоты содержат единственную копию геномной ДНК и являются гаплоидными, в отличие от диплоидных клеток эукариот, содержащих две одинаковые копии генома (за исключением гамет). ДНК прокариот организована в виде компактного образования – нуклеоида, который содержит всю хромосомную ДНК клетки длиной в несколько миллионов пар нуклеотидов. Клетка E. сoli в поперечнике имеет менее 2 мкм, и ее ДНК должна быть плотно упакована, чтобы уместиться внутри клетки. В прокариотической клетке имеется лишь одна хромосома. Она представляет собой непрерывный кольцевой тяж двухцепочечной ДНК, находящийся в комплексе с белками и полиаминами. В клетке она обычно упакована в компактную структуру – нуклеоид.
Нуклеоид может быть легко идентифицирован при сильном увеличении электронной микроскопией, а при специальном окрашивании его также можно различить и под световым микроскопом. Нуклеоид виден на фоне цитоплазмы, несмотря на то что он не имеет постоянной формы. В основном нуклеоид состоит из ДНК с небольшим содержанием РНК и белков. Белки участвуют в регулировании бактериального генома и помогают нуклеоиду поддерживать кольцевую форму, они несут функцию схожую с гистонами эукариотических клеток.
Упаковка ДНК в прокариотических клетках имеет, вероятно, универсальный характер. Суперспиральный участок ДНК E. сoli в комплексе с гистоноподобными белками, обладающими сродством к ДНК, и полиаминами образует структуру типа бусины диаметром около 12 нм. Внутри бусины ось двойной спирали ДНК перекручена и образует примерно 6 витков. Бусины соединяются между собой участками ДНК без суперскрученности в структуру, напоминающую бусы или четки. Последние образуют большие петли, которые далее также конденсируются и стабилизируются за счет взаимодействия с белками и РНК. Нуклеоид бактерий и архей прикреплен изнутри к клеточной мембране.
Достарыңызбен бөлісу: |