Hva er forskjellen mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer

De hovedforskjell mellom prokaryote og eukaryote kromosomer er at prokaryote kromosomer er korte, sirkulære DNA-molekyler, mens de eukaryote kromosomer er lange, lineære molekyler. Videre forekommer prokaryote kromosomer i cytoplasma mens eukaryotiske kromosomer forekommer inne i kjernen. Videre inneholder prokaryoter et enkelt kromosom pr. Celle mens antall kromosomer i eukaryoter avhenger av arten. 

Prokaryotiske og eukaryote kromosomer er to organisasjoner av cellulært DNA for pakking inne i cellen. Dobbeltstrenget DNA utgjør begge typer kromosomer.  

Nøkkelområder dekket 

1. Hva er prokaryotiske kromosomer
     - Definisjon, struktur, rolle
2. Hva er eukaryotiske kromosomer
     - Definisjon, struktur, rolle
3. Hva er likhetene mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer
     - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelord 

Kromosomstruktur, eukaryotiske kromosomer, emballasje, prokaryotiske kromosomer, mengde, replikasjon

Hva er prokaryotiske kromosomer  

Prokaryote kromosomer er det genetiske materialet til prokaryoter. De utgjør det totale DNA-bassenget i prokaryoter sammen med plasmid-DNA. Også forekommer bare et enkelt kromosom pr. Celle i prokaryoter. Det er et kovalent lukket sirkulært DNA (cccDNA) molekyl. Videre kan størrelsen på et prokaryot kromosom variere fra 0,16-12,2 millioner basepar. I tillegg er dette DNA-molekylet ikke innesluttet av nukleare membraner, og nukleoid er dets cytoplasmatiske plassering. Videre hjelper de nukleoid-assosierte proteiner prokaryote kromosomer til å danne loopede strukturer for pakking. 

Figur 1: Prokaryot kromosom under celledeling

Generene til de prokaryote kromosomene forekommer i enheter som kalles operoner. Hver operon inneholder funksjonsrelaterte gener uttrykt sammen. Dessuten er DNA-replikasjon i prokaryoter relativt enkel prosess, som forekommer i begynnelsen av celledeling. Her, siden det sirkulære kromosomet har en enkelt opprinnelse til replikasjon, danner det en enkelt replikasjonsgaffel og boble. Også hastigheten på prokaryotisk DNA-replikasjon er 2000 basepar i et sekund. 

Hva er eukaryotiske kromosomer  

Eukaryote kromosomer er det genetiske materialet til eukaryoter. Disse kromosomene er helt innelukket av to kjernemembraner, og danner en organel som kalles kjernen. En enkelt celle omfatter også 10-50 kromosomer. Som et eksempel består det menneskelige genom av 46 kromosomer. Og disse kromosomene er lineære molekyler. Dessuten er størrelsen på det menneskelige genomet rundt 3 milliarder basepar. Og sentrum av kromosomet er sentromere mens de to ender er telomerer. Videre er histoner type proteiner assosiert med eukaryotisk DNA for tett pakking ved å danne tette spoler.  

Figur 2: Eukaryotisk kromosomstruktur

Eukaryotisk DNA-replikasjon er en kompleks prosess, som gjør bruk av flere proteinunderenheter. Hvert eukaryot kromosom inneholder flere opprinnelser til replikasjon; Derfor dannes flere replikasjonsgafler og bobler pr. kromosom. Videre er prosessen langsom og dens hastighet er bare 100 basispar per sekund.  

Likheter mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer 

• Prokaryotiske og eukaryote kromosomer er to ordninger av DNA inne i cellen. 
• Både strukturorganisasjonen og den kjemiske sammensetningen av DNA er like i begge typer kromosomer.  
• Her påvirker negativt ladet DNA med forskjellige positivt ladede proteiner, noe som hjelper til med pakking av DNA. 
• De tillater også genuttrykk, som oppstår ved transkripsjon og oversettelse av genetisk informasjon i kromosomer.  
• Videre gjennomgår begge typer kromosomalt DNA DNA-metylering for strukturell regulering av genuttrykk.  

Forskjell mellom prokaryotiske og eukaryotiske kromosomer 

Definisjon 

Prokaryote kromosomer refererer til det dobbeltstrengede sirkulære DNA i prokaryoter mens eukaryotiske kromosomer refererer til de lange strengene av DNA som inneholder genetisk informasjon i eukaryoter.

Nummer 

Et enkelt kromosom utgjør prokaryote kromosomer, mens flere kromosomer utgjør eukaryotiske kromosomer. Dette er en forskjell mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer.

Hendelse 

En annen forskjell mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer er at de prokaryote kromosomer forekommer i nukleotiden mens eukaryotiske kromosomer forekommer inne i kjernen.  

Homologe kromosomer 

Videre er prokaryotiske genomene haploide; derfor forekommer ingen homologe kromosomer i dem, mens eukaryote kromosomer ofte har et parrings homologt kromosom. 

Vedlegg til cytoplasma 

En annen forskjell mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer er at de prokaryote kromosomer er festet til cytoplasma fra innsiden mens eukaryotiske kromosomer ikke har kontakt med cytoplasmaen.  

Generell struktur 

Prokaryote kromosomer er korte, sirkulære DNA-molekyler, mens eukaryotiske kromosomer er lange, lineære DNA-molekyler. Hovedforskjellen mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer er denne strukturen.

Telomerer / sentromerer 

Videre mangler prokaryote kromosomer telomerer og sentromerer, mens eukaryotiske kromosomer har telomerer og sentromerer.    

Forening med proteiner 

Også assosiert med prokaryote kromosomer med nukleoidassosierte proteiner, som hjelper dem til pakking mens eukaryotiske kromosomer danner spesielle strukturer kalt nukleosomer ved å knytte seg til histoner.  

DNA-replikasjon 

DNA-replikasjon er en annen forskjell mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer. Prokaryotisk DNA-replikasjon skjer i begynnelsen av celledeling mens eukaryot DNA-replikasjon oppstår under S-fasen av cellesyklusen. 

Replikasjonens opprinnelse 

Dessuten inneholder prokaryotiske kromosomer en enkelt opprinnelse for replikasjon per kromosom, mens eukaryotiske kromosomer inneholder flere replikasjonsmuligheter per kromosom. 

Genstruktur 

En annen forskjell mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer er at prokaryotiske gener er organisert i operoner mens eukaryotiske gener reguleres som individuelle strukturer. 

Antall proteiner 

Prokaryote kromosomer koder for noen proteiner mens eukaryote kromosomer koder for et stort antall proteiner.  

Genetisk Rekombinasjon 

Videre oppnår prokaryote kromosomer genetisk rekombination gjennom horisontal genoverføring, mens eukaryote kromosomer oppnår genetisk rekombination gjennom meiosis og fusjon av gameter. 

Konklusjon 

Prokaryote kromosomer er korte, sirkulære DNA-molekyler. De har en enkelt opprinnelse av replikasjon per kromosom. På den annen side er eukaryote kromosomer lange, lineære DNA-molekyler. De er tett pakket med histonproteiner. Hvert eukaryot kromosom inneholder flere opprinnelsesreplikasjoner. Hovedforskjellen mellom prokaryotiske og eukaryote kromosomer er strukturen, kvantiteten, emballasjen og replikasjonen.

Henvisning:

1. Kuzminov, A., "Det usikre prokaryotiske kromosomet" Journal of bacteriology vol. 196,10 (2014): 1793-806. Tilgjengelig her

Bilde Courtesy:

1. "Figur 10 05 01" Av CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia  
2. "Figur 10 01 03" Av CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia