genomisch DNA
alvorens de stappen te bespreken die een cel moet ondernemen om te repliceren, is een dieper inzicht in de structuur en functie van de genetische informatie van een cel noodzakelijk. Het DNA van een cel, verpakt als een dubbelstrengs DNA-molecuul, wordt zijn genoom genoemd. In prokaryotes, is het genoom samengesteld uit één enkel, dubbel-vastgelopen molecuul van DNA in de vorm van een lijn of cirkel (figuur 1). Het gebied in de cel dat dit genetische materiaal bevat wordt een nucleoïde genoemd., Sommige prokaryotes hebben ook kleinere lijnen van DNA genoemd plasmiden die niet essentieel voor normale groei zijn. De bacteriën kunnen deze plasmiden met andere bacteriën uitwisselen, die soms voordelige nieuwe genen ontvangen die de ontvanger aan hun chromosomaal DNA kan toevoegen. Antibiotische resistentie is een eigenschap die vaak verspreidt door een bacteriële kolonie door plasmide uitwisseling.
figuur 1. Prokaryotes, met inbegrip van bacteriën en archaea, hebben één enkel, cirkelchromosoom dat in een centraal gebied wordt gevestigd genoemd nucleoid.,
Figuur 2. Er zijn 23 paren homologe chromosomen in een vrouwelijke menselijke somatische cel. De gecondenseerde chromosomen worden bekeken binnen de kern (boven), verwijderd uit een cel in mitose en uitgespreid op een dia (rechts), en kunstmatig gerangschikt volgens lengte (links); een regeling als deze wordt een karyotype genoemd. In dit beeld, werden de chromosomen blootgesteld aan fluorescente vlekken voor differentiatie van de verschillende chromosomen., Een methode van het bevlekken genoemd “chromosoom het schilderen” wendt fluorescente kleurstoffen aan die chromosomen in verschillende kleuren benadrukken. (credit: National Human Genome Project / NIH)
In eukaryotes bestaat het genoom uit verschillende dubbelstrengs lineaire DNA-moleculen (Figuur 2). Elke soort eukaryotes heeft een karakteristiek aantal chromosomen in de kernen van zijn cellen. Menselijke lichaamscellen hebben 46 chromosomen, terwijl menselijke gameten (sperma of eieren) elk 23 chromosomen hebben. Een typische lichaamscel, of somatische cel, bevat twee gematchte reeksen chromosomen, een configuratie die als diploïde wordt bekend., De letter n wordt gebruikt om een enkele reeks chromosomen te vertegenwoordigen; daarom wordt een diploïde organisme aangewezen 2n. menselijke cellen die één reeks chromosomen bevatten worden genoemd gameten, of geslachtscellen; dit zijn eieren en sperma, en worden aangewezen 1n, of haploïde.
overeenkomende paren chromosomen in een diploïde organisme worden homologe (“same knowledge”) chromosomen genoemd. Homologe chromosomen zijn dezelfde lengte en hebben specifieke nucleotide segmenten genaamd genen op precies dezelfde locatie, of locus., De genen, de functionele eenheden van chromosomen, bepalen specifieke kenmerken door voor specifieke proteã nen te coderen. Kenmerken zijn de variaties van die kenmerken. Haarkleur is bijvoorbeeld een kenmerk met eigenschappen die Blond, Bruin of zwart zijn.
elke kopie van een homoloog paar chromosomen is afkomstig van een andere ouder; daarom zijn de genen zelf niet identiek. De variatie van individuen binnen een soort is toe te schrijven aan de specifieke combinatie van de genen geërfd van beide ouders., Zelfs een lichtjes veranderde opeenvolging van nucleotiden binnen een gen kan in een alternatieve eigenschap resulteren. Er zijn bijvoorbeeld drie mogelijke gensequenties op het menselijke chromosoom die voor bloedtype coderen: opeenvolging A, opeenvolging B, en opeenvolging O. omdat alle diploïde menselijke cellen twee exemplaren van het chromosoom hebben dat bloedtype bepaalt, wordt het bloedtype (de eigenschap) bepaald door welke twee versies van het markergen worden geërfd., Het is mogelijk om twee kopieën van dezelfde gensequentie op beide homologe chromosomen te hebben, met één op elk (bijvoorbeeld AA, BB of OO), of twee verschillende sequenties, zoals AB.
kleine variaties van eigenschappen, zoals bloedgroep, oogkleur en handigheid, dragen bij aan de natuurlijke variatie die binnen een soort wordt gevonden. Nochtans, als de volledige opeenvolging van DNA van om het even welk paar menselijke homologe chromosomen wordt vergeleken, is het verschil minder dan één percenten., De geslachtschromosomen, X en Y, zijn de enige uitzondering op de regel van homologe chromosoomuniformiteit: anders dan een kleine hoeveelheid homologie die nodig is om nauwkeurig gameten te produceren, zijn de genen gevonden op de x en Y chromosomen verschillend.
Geef een reactie