NUCLEOID: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, KOMPOSISYON, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2026

Ang nucleoid ay isang irregular na rehiyon, na may isang magkakaugnay na hitsura na matatagpuan sa loob ng mga prokaryotic cells, na sumasakop sa isang mahalagang rehiyon ng cytoplasm at malinaw na naiiba dahil sa iba't ibang yugto.

Ang huli ay nakikilala bilang ang lugar na kung saan ang bakterya na DNA ay puro, bilang ang tanging mahaba na molekula na may dalawang chain na bumubuo ng tinatawag na bacterial chromosome na nagpapagaan, na nakikita bilang isang nucleoid.

Ang nucleoid ay minarkahan ng bilang 7. Pinagmulan: LadyofHats

Nang simple ilagay, ang nucleoid ay isang istraktura na katulad ng eukaryotic nucleus, ngunit wala itong nakikitang mga hangganan sa istruktura. Gayunpaman, posible na maiba ito mula sa natitirang nilalaman ng cytoplasmic at kilalanin ito bilang isa sa mga pangunahing sangkap nito.

katangian

Ang hugis ng nucleoid ay ang resulta ng maraming mga projection nito, na nagreresulta sa isang coral na hugis, na sa panahon ng pagdoble ay tumatagal sa isang mas bilobed na hugis, na pagkatapos ay naghihiwalay sa dalawang magkakaibang mga nucleoid.

Ang nucleoid ay katumbas ng chromatin sa mga eukaryotic cells, gayunpaman mayroong ilang mga kilalang pagkakaiba. Una, ang pangunahing mga protina (uri ng histone) na naroroon sa nucleoid ay hindi bumubuo ng regular at compact na mga istraktura tulad ng mga histone sa chromatin nucleosome, na nagtatanghal ng isang hindi gaanong kumplikadong samahan.

Bilang karagdagan, ang helical na pag-igting na nakikipag-ugnay sa nucleoid DNA ay ng plectonemic at toroidal type, at sa chromatin ang pag-igting na dulot ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng DNA at histones ay ng uri ng toroidal (supercoiling).

Ang DNA sa mga prokaryotic cells ay pabilog at mayroon lamang silang isang kromosome at, dahil dito, isang kopya ng bawat gene, pagiging genetic haploid.

Ang genome ng bakterya ay medyo maliit at madaling manipulahin, pagdaragdag o pag-alis ng mga fragment ng DNA (dahil sa kanilang madaling pag-ihiwalay mula sa natitirang bahagi ng mga sangkap ng nucleoid) ay maaaring muling likhain sa bakterya, na ginagawang perpekto para sa trabaho sa genetic engineering.

Istraktura at komposisyon

Ang nucleoid, na kilala rin bilang katawan ng chromatin, ay mayroong pangunahing sangkap na DNA, na bumubuo ng higit sa kalahati ng nilalaman nito at nakalagay sa loob ng 1000 beses. Habang ang bawat nucleoid ay nakahiwalay, ang masa nito ay binubuo ng 80% DNA.

Gayunpaman, bilang karagdagan sa genome nito, mayroon itong mga molekula ng RNA at isang malawak na iba't ibang mga enzyme tulad ng RNA polymerase at topoisomerases, pati na rin ang mga pangunahing protina.

Sa isang mahusay na iba't ibang mga bakterya mayroong genetic na materyal na hindi puro sa nucleoid, ngunit iyon ay nakakalat sa cytoplasm sa mga istruktura na tinatawag na plasmids, kung saan matatagpuan ang mas maliit na mga molekula ng DNA.

Ang iba pang mga uri ng mga protina na malapit na nauugnay sa nucleoid ay may pag-andar na panatilihin itong condensado at compact at pinadali din ang paghiwalay ng genetic material sa mga cell ng anak na babae. Ang mga proseso ng RNA at protina synthesis sa nucleoid ay lumilitaw upang makatulong sa pagpapanatili ng pangkalahatang hugis ng nucleoid.

Sa kabilang banda, sa panahon ng mga proseso tulad ng pagkita ng kaibahan ng cell o sa pag-ampon ng mga tahimik na estado, ang hugis ng nucleoid ay magkakaiba-iba.

Ang samahan ng nucleoid ay nag-iiba ayon sa mga species ng bakterya na nasuri. Ang ibang mga protina na nauugnay sa nucleoid (PAN) ay nakakaimpluwensya rin sa samahan nito.

Ang nucleoid sa cell division

Kapag nagsimulang hatiin ang bakterya, naglalaman ang nucleoid ng materyal ng dalawang genomes, isang produkto ng synthesis ng DNA. Ang dobleng materyal na ito ay ipinamamahagi sa mga cell ng anak na babae, dahil sa cell division.

Sa panahon ng prosesong ito, ang bawat genome, sa pamamagitan ng mga protina na nauugnay sa nucleoid at lamad, ay nagbubuklod sa ilang mga sektor ng huli na maghahila ng dalawang rehiyon ng kromosoma ng bakterya kapag nagaganap ang paghahati, upang ang bawat silid na nagmula (iyon ay, bawat isa. anak na babae cell) ay naiwan na may isang nucleoid.

Maraming mga protina tulad ng HU at IHF ay mahigpit na nakagapos sa DNA at nakikilahok sa kondensasyon, pagtitiklop, at natitiklop.

Mga Tampok

Ang nucleoid ay hindi lamang isang hindi aktibong tagadala ng genetic material (bacterial chromosome). Bilang karagdagan, kasama ang pagkilos ng mga kasamang protina sa loob nito, pinoprotektahan nila ang DNA. Ang compaction nito ay direktang nakakaugnay sa proteksyon ng genome sa panahon ng mga proseso tulad ng oxidative stress at pisikal na mga kadahilanan tulad ng radiation.

Nakikilahok din ito sa isang kilalang-kilala na paraan sa pandaigdigang samahan ng cellular at mayroon ding isang pangunahing papel sa pagtukoy ng site ng cell division sa panahon ng binary fission. Sa ganitong paraan, ang hindi tumpak na pagbawas ay maiiwasan sa mga nucleoid na bumubuo sa mga selula ng anak na babae kapag nabuo ang paghati sa septum.

Marahil para sa kadahilanang ito, ang mga nucleoids ay nagpatibay ng mga tukoy na posisyon sa loob ng cell, sa pamamagitan ng transportasyon ng DNA na pinagsama ng mga protina na nauugnay sa nucleoid (tulad ng Fts na naroroon sa septum sa panahon ng binary fission) upang maiwasan ang DNA mula sa paghati sa pader.

Ang mga mekanismo ng paglipat ng nucleoid at ang posisyon nito sa loob ng cell ng bakterya ay hindi pa tiyak na kilala, gayunpaman, may mga malamang na kadahilanan na umayos ng paggalaw nito sa loob ng cytoplasm.

Nucleoid sa bakterya nang walang binary fission

Bagaman ang nucleoid ay mas mahusay na nailalarawan sa bakterya na nagpapakita ng binary fission, mayroong ilang mga variant sa bakterya na naghahati o nagparami ng iba pang mga pamamaraan.

Sa mga bakterya na gumagamit ng budding bilang isang paraan ng pag-aanak, ang nucleoid ay tila may pagkakabukod, kaya't may pagkakaiba-iba sa samahan ng istrukturang ito ng bakterya.

Sa bakterya tulad ng Gemmata obscuriglobus, na nagparami sa pamamagitan ng budding, ang nucleoid ay may isang serye ng mga compartment, na tinatanggal ng isang intracytoplasmic membrane.

Sa species na ito, kapag ang isang anak na babae na cell ay lumabas, nakakatanggap ito ng isang hubad na nucleoid na sakop ng isang intracytoplasmic membrane habang ang bud ay tumatanda at pinalaya mula sa cell ng magulang.

Ang iba pang malalaking bakterya ay may isang malaking bilang ng mga nucleoid na nakakalat at nakahiwalay sa paligid ng kanilang periphery, habang ang natitirang bahagi ng cytoplasm ay nananatiling walang DNA. Ito ay bumubuo ng isang kaso ng polyploidy na mas pamilyar sa mga eukaryotic cells.

Mga pagkakaiba sa eukaryotic nucleus

Sa kaso ng mga prokaryotic cells, ang nucleoid ay walang isang lamad, kaibahan sa nucleus ng mga eukaryotic cells na mayroong isang lamad na naka-pack ng genome nito at pinoprotektahan ito.

Sa eukaryotic cell, ang genetic material ay isinaayos sa chromosome sa isang napaka compact o organisadong paraan, habang ang nucleoid ay hindi gaanong compact at mas nagkalat. Gayunpaman, sa prokaryotes ito ay bumubuo ng tinukoy at magkakaibang mga katawan.

Ang bilang ng mga kromosom sa eukaryotic cell ay karaniwang nag-iiba. Gayunpaman, ang mga ito ay higit pa kaysa sa mga prokaryotic na organismo na mayroon lamang. Sa kaibahan sa genomic na materyal ng bakterya, ang mga cell ng eukaryotic ay nagtataglay ng dalawang kopya ng bawat gene, na ginagawa silang genetically diploid.

Mga Sanggunian

1. Lewin, B. (1994). Mga Gen 2nd Edition Editorial Reverte, Spain.
2. Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brock: Biology ng Microorganism. Edukasyon sa Pearson.
3. Margolin W. (2010) Pagsasaayos ng Bacterial Nucleoid. Sa: Dame RT, Dorman CJ (eds) na Bacterial Chromatin. Springer, Dordrecht
4. Müller-Esterl, W. (2008). Biochemistry. Mga pundasyon para sa agham ng gamot at buhay. Reverte.
5. Wang, L., & Lutkenhaus, J. (1998). Ang FtsK ay isang mahalagang proteksyon ng cell division na naisalokal sa septum at sapilitan bilang bahagi ng tugon ng SOS. Molekular na mikrobiology, 29 (3), 731-740.
6. Santos, AR, Ferrat, GC, & Eichelmann, MCG (2005). Ang nakatigil na yugto sa bakterya ng Escherichia coli. Rev. Latinoamericana Microbiología, 47, 92-101.