В клетке бактерий молекула ДНК обладает рядом уникальных структурных и функциональных особенностей, которые отличают её от ДНК эукариот (растений, животных и грибов). 1. Форма и организация (Нуклеоид) У подавляющего большинства бактерий генетический материал представлен одной кольцевой молекулой ДНК. В отличие от ядерных организмов, у бактерий нет оформленного ядра с мембраной.
- ДНК располагается непосредственно в цитоплазме в специальной зоне, называемой нуклеоидом.
- Хотя молекула ДНК намного длиннее самой клетки, она компактно уложена с помощью специальных гистоноподобных белков, образуя петли.
2. Гаплоидность Бактерии являются гаплоидными организмами. Это означает, что в клетке присутствует только одна копия основной хромосомы. Любая мутация в этой ДНК сразу проявляется в фенотипе, так как нет второй (аллельной) копии гена, которая могла бы её компенсировать. 3. Внехромосомная ДНК (Плазмиды) Помимо основной хромосомы, во многих бактериальных клетках содержатся плазмиды.
- Это маленькие кольцевые молекулы ДНК, способные к автономному удвоению (репликации).
- Плазмиды не являются жизненно важными для клетки в обычных условиях, но часто несут полезные гены, например, гены устойчивости к антибиотикам или гены метаболизма редких веществ.
4. Особенности строения генома
- Отсутствие интронов: В генах бактерий практически нет «мусорных» или неинформативных вставок (интронов), которые характерны для эукариот. Почти вся последовательность нуклеотидов кодирует белки или РНК.
- Оперонная организация: Гены с родственными функциями часто сгруппированы в опероны. Это позволяет бактерии считывать сразу несколько генов одним «блоком» и быстро реагировать на изменения окружающей среды.
- Высокая скорость репликации: Синтез ДНК у бактерий происходит очень быстро, что обеспечивает их способность к стремительному делению.
5. Сопряжение процессов В бактериальной клетке процессы транскрипции (переписывания информации с ДНК на РНК) и трансляции (синтеза белка) происходят одновременно и в одном месте. Как только молекула РНК начинает синтезироваться на матрице ДНК, рибосомы тут же приступают к сборке белка. Могу ли я составить для вас сравнительную таблицу строения ДНК прокариот и эукариот для более наглядного сопоставления?