La vita su questo pianeta è una cosa miracolosa e il modo in cui si è sviluppata la vita è un altro enigma che deve ancora essere completamente risolto. Tutte le forme di vita che si trovano sulla terra sono ampiamente classificate in due classificazioni: eucarioti e procarioti.
I cromosomi sono le più grandi unità di disposizione del DNA e delle proteine. La principale funzione cromosomica nella cellula include il trasporto del DNA e la trasmissione delle informazioni genetiche dai genitori alla prole nella generazione successiva. Durante la divisione cellulare, il ruolo più importante è svolto dai cromosomi.
Il genoma di cellule procariotiche si trova generalmente a forma di a cromosoma circolare situato all'interno di un cromosoma. Il materiale genetico in cellule eucariotiche si trova nel nucleo ed è strettamente imballato cromosomi lineari.
La composizione dei cromosomi consiste in un complesso o una miscela di DNA e proteine, che è noto come cromatina. La cromatina è ulteriormente organizzata in subunità più piccole note come nucleosomi. Gli eucarioti sono strettamente imballati e la loro cromatina è disposta in modo tale che una grande quantità di DNA possa essere regolata in un piccolo spazio. Questo è anche utile in quanto può regolare espressione genica.
Nella cellula il DNA cellulare non si trova mai da solo ed è sempre accompagnato da diverse proteine. Piuttosto, il DNA cellulare forma sempre un complesso o si mescola con altri partner di proteine che li aiutano a mettersi in forma in un piccolo spazio. Questo complesso di proteine del DNA è noto come cromatina, dove la quantità di acido nucleico e proteine presenti è quasi equivalente. Nelle celle, la cromatina si ripiega in alcune formazioni caratteristiche che sono note come cromosomi. Un singolo cromosoma è costituito da un pezzo di DNA a doppio filamento oltre alle proteine di confezionamento menzionate in precedenza.
I i cromosomi delle cellule eucariotiche contengono unità di cromatina che si ripete e sono conosciuti come nucleosomi. La degradazione chimica dei nuclei cellulari e il distacco dal DNA della maggior parte possibile dell'imballaggio proteico esterno hanno portato alla scoperta di questi. I nucleosomi sono formati da DNA a doppio filamento. Formano complessi conosciuti come istoni, che sono minuscoli frammenti proteici.
Contiene particella centrale di ciascuno dei nucleosomi molecole di otto istoni, come una coppia di due dei quattro diversi tipi di istoni: H2A, H2B, H3 e H4. La struttura e la forma degli istoni sono rimaste notevolmente coerenti durante l'evoluzione, il che implica che il ruolo di impacchettamento del DNA è fondamentale per tutti cellule che appartengono agli eucarioti. istoni sono generalmente molecole a carica positiva e si legano insieme al DNA che ha carica negativa in una particolare conformazione.
Un tipico cromosoma ha le seguenti parti e le loro funzioni:
(a) Centromero (costrizione primaria):
Nella fase della metafase, , il il cromosoma contiene due sorelle gemelle conosciute come cromatidi. Questi si legano l'un l'altro in un punto chiamato costrizione primaria o centromero. Nella fase dell'anafase, il centromero divide le sorelle identiche per formare due cromosomi anafasici. Le braccia si riferiscono ai segmenti cromosomici su entrambi i lati del centromero.
Quindi possiamo dire che il cromosoma della metafase ha quattro braccia, mentre i cromosomi dell'anafase hanno solo due braccia. I cromosomi isobrachiali hanno braccia uguali, mentre i cromosomi eterobrachiali hanno braccia asimmetriche. Quando le braccia sono irregolari, il braccio corto è contrassegnato come "p" e il braccio lungo è indicato come "q".
Presso la sede del centromero, i cromosomi sono chiamati:
- Telocentrico (terminale centromero)
- Acrocentrico (centromero subterminale e ricoperto da telomero),
- Sub-metacentrico (il centromero è submediano),
- Metacentrico (centromero mediano).
Generalmente, i cromosomi hanno un centromero e sono detti monocentrici. I cromosomi possono essere dicentrici, ad esempio nel mais e nel grano; o talvolta policentrico. Lo scopo principale del centromero è gettare le basi per il cinetocore, un complesso proteico necessario per la corretta segregazione cromosomica durante la mitosi.
(b) Cinetocore:
Il cinetocore, un complesso multiproteico specializzato sulla superficie del centromero, è il punto in cui le fibre del fuso (microtubuli) si attaccano. Il centromero di un cromosoma in metafase comprende due kinctochores che si affacciano in direzioni opposte. Le piante inferiori hanno un cinetocore trilaminare, mentre le piante superiori hanno un cinetocore a palla e coppa.
Il cinetocore è un costrutto proteico multi-subunità negli eucarioti che genera attacchi portanti di cromatidi fratelli (cromosomi replicati tenuti insieme dalla coesione del complesso proteico) ai microtubuli del fuso durante la divisione cellulare.
(c) Vincoli Secondari:
Oltre al centromero, l'acromosoma può presentare una o più costrizioni secondarie. Satellite o trabant si riferisce a un segmento cromosomico collegato alla regione principale del cromosoma da un filo di cromatina. Il cromosoma con i satelliti è chiamato cromosoma seduto.
Esistono due tipi di costrizioni secondarie: NOR e Joint. Mantengono una posizione coerente e sono spesso usati come indicatori. La regione organizzatrice nucleolare (NOR) è responsabile della produzione del nucleolo e rRNA. La rottura e la fusione dei segmenti cromosomici possono portare alla formazione di articolazioni. Servono come marcatori per dove sono assemblati i nucleoli. È coinvolto nel riarrangiamento del nucleolo alla fine della divisione cellulare ed è collegato al nucleolo durante l'interfase della divisione cellulare.
(d) Telomeri:
Le estremità terminali dei cromosomi sono chiamate telomeri. Un telomero è un complesso di breve sequenza di DNA ripetuto (ricco di GC) con proteine. Vengono sintetizzati separatamente e successivamente aggiunti alle punte cromosomiche. La funzione principale dei telomeri è quella di ricoprire le estremità cromosomiche per prevenire la perdita di DNA durante i cicli di replicazione cellulare.
I telomeri aiutano in vari modi:
(i) Fornire stabilità prevenendo le fusioni finali dei cromosomi,
(ii) Agire come iniziatori di sinapsi,
(iii) L'accorciamento dei telomeri provoca senescenza e invecchiamento.
(e) cromomeri:
A causa dell'accumulo di cromatina, i cromosomi interfasici potrebbero apparire in rilievo su tutta la loro lunghezza. I cromomeri sono queste strutture simili a perle. I cromomeri sono saldamente avvolti e non sono più visibili durante la metafase. Il controllo dell'espressione genica può essere aiutato dalla disposizione del struttura cromosomica. Le mappe cromosomiche possono essere create per essere utilizzate nella ricerca genetica ed evolutiva.
La funzione dei cromosomi nelle cellule eucariotiche:
Le cellule eucariotiche hanno dei geni che consistono in informazioni ereditarie e agiscono come un veicolo ereditario. La divisione cellulare, la crescita, il metabolismo e la differenziazione sono tutti controllati da loro.
Il nucleo della cellula contiene il cromosomi eucariotici. Questo nucleo è noto come il "centro di controllo" della cellula che aiuta nella conservazione del materiale genetico dell'intera cellula o del DNA. L'involucro nucleare, noto anche come membrana nucleare, è costituito da canali noti come pori che aiutano a regolare il movimento delle molecole attraverso il nucleo.
Il DNA presente nel nucleo è organizzato sotto forma di cromosomi. Un cromosoma è una molecola di DNA che viene avvolta molto strettamente attorno alle proteine da formare istoni. Le cellule eucariotiche ne contengono diverse cromosomi con struttura lineare. La cromatina comprende l'intero DNA presente nel nucleo e anche le proteine ad esso associate. La cromatina è costituita da tre strati fondamentali di impalcatura che danno origine a a molecola condensata di DNA.
La presenza di un nucleo legato alla membrana è la caratteristica più importante che distingue un procariota cellula di un eucariotico cellula. Questo nucleo è indicato come "della cellula"centro di controllo” poiché aiuta nella conservazione del materiale genetico completo della cellula o del DNA. I pori nell'involucro nucleare, noto anche come membrana nucleare, aiutano nella regolazione del trasporto molecolare attraverso il nucleo.
La molecola del DNA a doppia elica a filamento forma insieme il cromosoma ma prima vengono avvolti attorno al gruppo di proteine note come istoni. Quando si forma un nucleosoma, che è l'unità più piccola della struttura di imballaggio del DNA un'unità di circa 200 coppie di basi di DNA viene avvolta attorno alle otto proteine istoniche.
Il DNA linker e i nucleosomi si connettono, proprio come le perline sulla corda, per formare Fibre solenoidi da 30 nm che ben confezionato. Queste fibre formate vengono ulteriormente arrotolate e vengono piegate negli anelli che sono anche imballati saldamente insieme. Questa impalcatura è l'ultimo stadio in cui i cromosomi possono essere osservati nello stadio noto come metafase di meiosi e mitosi.
Il processo di superavvolgimento forma quelle fibre da 30 nm. L'applicazione della tensione viene utilizzata dal superavvolgimento in modo che possa attorcigliare una molecola di DNA, quindi crea anelli mentre si avvolge su se stesso. Insieme a il processo di divisione cellulare, mitosi o meiosi, l'individuo i cromosomi sono chiaramente presenti nel nucleo con l'ausilio di un microscopio.
I funzione del cromosoma nelle cellule procariotiche:
Simile al cromosoma delle cellule eucariotiche, il cromosomi dei procarioti le cellule aiutano nella conservazione e nella trasmissione di informazioni genetiche ad altre cellule. Per formare RNA, DNA e proteine, trascrive, replica e traduce, rispettivamente.
Il cromosoma presente nei procarioti forma un tipo irregolare di struttura chiamata nucleoide. Molte cellule procariotiche obbediscono al processo di superavvolgimento per produrre cromosomi. Il singolo cromosoma dei procarioti è di forma circolare, privo di istoni. Seguono il processo di avvolgimento e torsione e diventano compatti in modo da poter essere inseriti nel nucleoide.
I cromosomi procariotici sono singole molecole di DNA di forma lineare o circolare e si trovano nel citoplasma di un organismo procariotico. I procarioti sono gli organismi microscopici che hanno una singola cellula e di natura primitiva. D'altro canto, gli eucarioti hanno più cellule e appartengono a un'organizzazione di alto livello. Il significato di procarioti sta per "prima" nucleo. Si è evoluto anche prima del nucleo e quindi manca di un modello riconoscibile simile al nucleo.
L'intero genoma o il l'informazione genetica procariotica è situata su un cromosoma solitario che è di forma lineare ed è presente nel citoplasma. Questo procariota il cromosoma è strutturalmente diverso dall'eucariotico cromosoma, sebbene trasmetta anche le informazioni genetiche da una cellula all'altra. Il genoma procariotico non contiene solo il cromosomi ma anche plasmide che funge da eredità di tratti.
Il plasmide ha una forma circolare ed è DNA a filamento singolo. Ereditano molti geni significativi per gli organismi. A differenza delle cellule eucariotiche, i procarioti sono privati degli organelli legati alla membrana in essi contenuti. Alcuni esempi di procarioti possono includere alghe, Archea, batteri e a pochi funghi.
Proprietà del procariotico cromosoma
- Un cromosoma di procarioti è lineare o circolare in forma.
- È costituito da un DNA extracromosomico rispetto a un plasmide.
- Ha un genoma di natura aploide.
- Il cromosoma porta solo una copia del gene presente.
- I procarioti contengono un singolo cromosoma.
I geni presenti nei cromosomi delle cellule procariotiche possiede un particolare tipo di meccanismo noto come il operone. Usando questo meccanismo molti geni possono produrre proteine. Le sequenze geniche che non sono così vitali non si trovano sul cromosoma; piuttosto, si trovano sui plasmidi. Il cromosomi presenti nelle cellule procariotiche ha un numero limitato di DNA ripetitivo e spazzatura in loro.
I geni presenti sul cromosoma sono situati molto vicino a ciascuno. Nel complesso, solo il 12% del DNA spazzatura si trova nel genoma delle cellule procariotiche. Di solito sono strettamente chiusi tra loro e consistono in meno materiale genetico spazzatura al loro interno. Sia il processo, vale a dire la traduzione e avviene la trascrizione nel citoplasma.
È reso possibile da un certo numero di proteine ed enzimi, Compreso topoisomerasi I e II, girasi, HU, H0NSe IHF. Tutti aiutano nella regolazione e nella conservazione del superavvolgimento nei procarioti.
Il superavvolgimento può verificarsi nello stesso ordine o direzione del DNA a doppio filamento, e quindi è noto come "superavvolgimento negativo.” Considerando che, se il superavvolgimento avviene nella direzione inversa, il superavvolgimento è noto come superavvolgimento positivo. I procarioti, in particolare i batteri, obbediscono al processo di superavvolgimento negativo. La topoisimerasi è il nome della classe di enzimi che aiutano nella regolazione della tensione causata dal meccanismo del superavvolgimento durante la replicazione.
I cromosomi procariotici sono strettamente superavvolti. Quindi il valore della replica è molto lento qui rispetto agli eucarioti. Inoltre, a causa della sua posizione nel citoplasma, i meccanismi di traduzione e trascrizione si svolgono fianco a fianco nella stessa posizione.
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