Vad är skillnaden mellan prokaryotiska och eukaryotiska kromosomer

De huvudskillnad mellan prokaryota och eukaryota kromosomer är att prokaryota kromosomer är korta, cirkulära DNA-molekyler medan de eukaryota kromosomerna är långa, linjära molekyler. Vidare förekommer prokaryotiska kromosomer i cytoplasman medan eukaryotiska kromosomer förekommer inuti kärnan. Dessutom innehåller prokaryoter en enda kromosom per cell medan antalet kromosomer i eukaryoter beror på arten. 

Prokaryota och eukaryota kromosomer är två organisationer av cellulärt DNA för förpackning inuti cellen. Dubbelsträngat DNA utgör båda typerna av kromosomer.  

Viktiga områden som omfattas 

1. Vad är prokaryotiska kromosomer
     - Definition, struktur, roll
2. Vad är eukaryotiska kromosomer
     - Definition, struktur, roll
3. Vad är likheterna mellan prokaryotiska och eukaryota kromosomer
     - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan prokaryotiska och eukaryotiska kromosomer
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelbegrepp 

Kromosomstruktur, eukaryotiska kromosomer, förpackning, prokaryota kromosomer, kvantitet, replikation

Vad är prokaryotiska kromosomer  

Prokaryotiska kromosomer är det genetiska materialet av prokaryoter. De utgör den totala DNA-poolen i prokaryoter tillsammans med plasmid-DNA. Dessutom uppträder endast en enda kromosom per cell i prokaryoter. Det är en kovalent sluten cirkulär DNA (cccDNA) -molekyl. Dessutom kan storleken på en prokaryot kromosom variera från 0,16-12,2 miljoner baspar. Dessutom är denna DNA-molekyl inte innesluten av kärnmembran, och nukleoid är dess cytoplasmatiska plats. Vidare hjälper de nukleoid-associerade proteinerna prokaryota kromosomer för att bilda loopade strukturer för packning. 

Figur 1: Prokaryotisk kromosom under cellavdelningen

Generen av prokaryotiska kromosomer förekommer i enheter som kallas operoner. Varje operon innehåller funktionsrelaterade gener uttryckta tillsammans. Dessutom är DNA-replikation i prokaryoter relativt enkel process, som uppträder vid celldelnings början. Här, eftersom den cirkulära kromosomen har ett enda replikationsställe, bildar det en enda replikationsgaffel och bubbla. Även hastigheten för prokaryotisk DNA-replikation är 2000 baspar i en sekund. 

Vad är eukaryotiska kromosomer  

Eukaryotiska kromosomer är det genetiska materialet av eukaryoter. Dessa kromosomer är helt inneslutna av två kärnmembran, som bildar en organell som kallas kärnan. Dessutom innefattar en enda cell 10-50 kromosomer. Som ett exempel består det mänskliga genomet av 46 kromosomer. Och dessa kromosomer är linjära molekyler. Dessutom är storleken på det mänskliga genomet omkring 3 miljarder baspar. Och centrum av kromosomen är centromeren medan de två ändarna är telomerer. Vidare är histoner typ av proteiner associerade med eukaryot DNA för tät packning genom att bilda täta spolar.  

Figur 2: Eukaryotisk kromosomstruktur

Eukaryotisk DNA-replikation är en komplex process, som använder sig av flera proteinunderenheter. Varje eukaryot kromosom innehåller flera replikationsorter, följaktligen bildas multipla replikationsgafflar och bubblor per kromosom. Dessutom är processen långsam och dess hastighet är bara 100 baspar per sekund.  

Likheter mellan prokaryota och eukaryotiska kromosomer 

• Prokaryota och eukaryota kromosomer är två arrangemang av DNA inuti cellen. 
• Både strukturorganisationen och den kemiska sammansättningen av DNA är lika i båda typerna av kromosomer.  
• Här interagerar negativt laddat DNA med olika positivt laddade proteiner, vilket hjälper till vid packning av DNA. 
• Dessutom tillåter de genuttryck, vilket sker genom transkription och translation av genetisk information i kromosomer.  
• Vidare genomgår båda typerna av kromosomalt DNA-DNA-metylering för strukturreglering av genuttryck.  

Skillnad mellan prokaryotiska och eukaryotiska kromosomer 

Definition 

Prokaryotiska kromosomer hänvisar till dubbelsträngad cirkulär DNA i prokaryoter medan eukaryotiska kromosomer refererar till de långa DNA-strängarna som innehåller genetisk information i eukaryoter.

siffra 

En enda kromosom utgör prokaryotiska kromosomer medan flera kromosomer utgör eukaryotiska kromosomer. Detta är en skillnad mellan prokaryota och eukaryota kromosomer.

Förekomst 

En annan skillnad mellan prokaryota och eukaryotiska kromosomer är att de prokaryota kromosomerna förekommer i nukleotiden medan de eukaryota kromosomerna uppträder inuti kärnan.  

Homologa kromosomer 

Dessutom är prokaryota genomer haploida; sålunda förekommer inga homologa kromosomer i dem, medan eukaryotiska kromosomer ofta har ett parringshomologt kromosom. 

Bilaga till cytoplasma 

En ytterligare skillnad mellan prokaryotiska och eukaryota kromosomer är att de prokaryota kromosomerna är fästa på cytoplasman från insidan, medan eukaryotiska kromosomer inte har någon kontakt med cytoplasman.  

Allmän struktur 

Prokaryotiska kromosomer är korta, cirkulära DNA-molekyler medan eukaryotiska kromosomer är långa, linjära DNA-molekyler. Huvudskillnaden mellan prokaryotiska och eukaryota kromosomer är denna struktur.

Telomererna / centromerer 

Vidare saknar prokaryotiska kromosomer telomerer och centromerer medan eukaryotiska kromosomer har telomerer och centromerer.    

Förening med proteiner 

Även prokaryotiska kromosomer associerar med nukleoidassocierade proteiner, vilket hjälper dem till förpackning medan eukaryotiska kromosomer bildar speciella strukturer som kallas nukleosomer genom att associera med histon.  

DNA-replikation 

DNA-replikation är en annan skillnad mellan prokaryota och eukaryota kromosomer. Prokaryotisk DNA-replikation sker vid början av celldelningen medan eukaryot DNA-replikation sker under S-fasen av cellcykeln. 

Replikens ursprung 

Dessutom innehåller prokaryotiska kromosomer ett enda replikationsstart per kromosom medan eukaryotiska kromosomer innehåller flera replikationsstart per kromosom. 

Genstruktur 

En annan skillnad mellan prokaryotiska och eukaryotiska kromosomer är att prokaryota gener organiseras i operoner medan eukaryota gener regleras som individuella strukturer. 

Antal proteiner 

Prokaryotiska kromosomer kodar för några proteiner medan eukaryotiska kromosomer kodar för ett stort antal proteiner.  

Genetisk Rekombination 

Dessutom uppnår prokaryotiska kromosomer genetisk rekombination genom horisontell genöverföring medan eukaryotiska kromosomer uppnår genetisk rekombination genom meios och fusioner av gameter. 

Slutsats 

Prokaryotiska kromosomer är korta, cirkulära DNA-molekyler. De har ett enda replikationsstart per kromosom. Å andra sidan är eukaryotiska kromosomer långa, linjära DNA-molekyler. De är tätt packade med histonproteiner. Varje eukaryot kromosom innehåller flera replikationsorter. Huvudskillnaden mellan prokaryota och eukaryota kromosomer är strukturen, kvantiteten, förpackningen och replikationen.

Referens:

1. Kuzminov, A., "Den osäkra prokaryotiska kromosomen" Journal of bacteriology vol. 196,10 (2014): 1793-806. Tillgänglig här

Image Courtesy:

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