Wat is het verschil tussen Prokaryote en Eukaryotische Chromosomen

De grootste verschil tussen prokaryote en eukaryotische chromosomen is dat het prokaryotische chromosomen zijn korte, circulaire DNA-moleculen, terwijl de eukaryote chromosomen lange, lineaire moleculen zijn. Verder komen prokaryotische chromosomen voor in het cytoplasma, terwijl eukaryotische chromosomen in de kern voorkomen. Bovendien bevatten prokaryoten een enkel chromosoom per cel, terwijl het aantal chromosomen in eukaryoten afhankelijk is van de soort. 

Prokaryote en eukaryotische chromosomen zijn twee organisaties van cellulair DNA voor verpakking in de cel. Dubbelstrengig DNA maakt beide soorten chromosomen.  

Key Areas Covered 

1. Wat zijn Prokaryotische Chromosomen
     - Definitie, structuur, rol
2. Wat zijn eukaryotische chromosomen
     - Definitie, structuur, rol
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen prokaryote en eukaryotische chromosomen
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen Prokaryote en Eukaryotische Chromosomen
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen 

Chromosoomstructuur, eukaryotische chromosomen, verpakking, prokaryote chromosomen, hoeveelheid, replicatie

Wat zijn Prokaryotische Chromosomen  

Prokaryote chromosomen zijn het genetisch materiaal van prokaryoten. Ze vormen samen de totale DNA-pool in prokaryoten samen met het plasmide-DNA. Ook treedt er per cel slechts één chromosoom op in prokaryoten. Het is een covalent gesloten circulair DNA (cccDNA) molecuul. Bovendien kan de grootte van een prokaryotisch chromosoom variëren van 0,16-12,2 miljoen basenparen. Bovendien wordt dit DNA-molecuul niet ingesloten door kernmembranen en is de nucleoïde zijn cytoplasmatische locatie. Bovendien helpen de nucleoid-geassocieerde eiwitten bij prokaryotische chromosomen om lusstructuren voor verpakking te vormen. 

Figuur 1: Prokaryotisch chromosoom tijdens celdeling

De genen van de prokaryote chromosomen komen voor in eenheden die operons worden genoemd. Elke operon bevat functioneel gerelateerde genen die samen tot expressie worden gebracht. Bovendien is DNA-replicatie in prokaryoten relatief een eenvoudig proces, dat zich voordoet aan het begin van de celdeling. Hier, aangezien het circulaire chromosoom een ​​enkele oorsprong van replicatie heeft, vormt het een enkele replicatievork en -bel. Ook is de snelheid van prokaryotische DNA-replicatie 2000 baseparen gedurende een seconde. 

Wat zijn eukaryotische chromosomen  

Eukaryotische chromosomen zijn het genetische materiaal van eukaryoten. Deze chromosomen worden volledig omgeven door twee kernmembranen, die een organel vormen die de kern wordt genoemd. Ook omvat een enkele cel 10-50 chromosomen. Als een voorbeeld bestaat het menselijk genoom uit 46 chromosomen. En deze chromosomen zijn lineaire moleculen. Bovendien is de grootte van het menselijk genoom ongeveer 3 miljard basenparen. En het centrum van het chromosoom is het centromeer terwijl de twee uiteinden telomeren zijn. Verder zijn histonen het type van eiwitten geassocieerd met eukaryotisch DNA voor dichte pakking door het vormen van strakke spoelen.  

Figuur 2: Eukaryotische chromosoomstructuur

Eukaryote DNA-replicatie is een complex proces dat gebruik maakt van meerdere eiwit-subeenheden. Elk eukaryoot chromosoom bevat meerdere replicatie-oorsprongen; vandaar dat meerdere replicatievorken en -bellen per chromosoom worden gevormd. Bovendien is het proces traag en de snelheid ervan is slechts 100 basenparen per seconde.  

Overeenkomsten tussen prokaryote en eukaryotische chromosomen 

• Prokaryotische en eukaryotische chromosomen zijn twee DNA-arrangementen in de cel. 
• Zowel de structurele organisatie als de chemische samenstelling van DNA zijn vergelijkbaar in beide typen chromosomen.  
• Hier reageert negatief geladen DNA met verschillende positief geladen eiwitten, die helpen bij het inpakken van DNA. 
• Ze laten ook genexpressie toe, die plaatsvindt door transcriptie en translatie van genetische informatie in chromosomen.  
• Bovendien ondergaan beide soorten chromosomaal DNA DNA-methylatie voor de structurele regulatie van genexpressie.  

Verschil tussen prokaryotische en eukaryotische chromosomen 

Definitie 

Prokaryotische chromosomen verwijzen naar het dubbelstrengs circulair DNA in prokaryoten, terwijl eukaryotische chromosomen verwijzen naar de lange strengen DNA die genetische informatie bevatten in eukaryoten.

Aantal 

Een enkel chromosoom maakt prokaryotische chromosomen terwijl verschillende chromosomen eukaryote chromosomen vormen. Dit is een verschil tussen prokaryote en eukaryotische chromosomen.

voorval 

Een ander verschil tussen prokaryotische en eukaryotische chromosomen is dat de prokaryotische chromosomen in de nucleoïde voorkomen, terwijl de eukaryotische chromosomen in de kern voorkomen.  

Homologe chromosomen 

Bovendien zijn prokaryote genomen haploïde; vandaar dat er geen homologe chromosomen in voorkomen, terwijl eukaryote chromosomen vaak een homoloog chromosoom hebben dat paring vertoont. 

Bijlage bij het Cytoplasm 

Nog een verschil tussen prokaryote en eukaryotische chromosomen is dat de prokaryotische chromosomen van binnenuit aan het cytoplasma zijn bevestigd, terwijl eukaryotische chromosomen geen contact hebben met het cytoplasma.  

Algemene structuur 

Prokaryote chromosomen zijn korte, cirkelvormige DNA-moleculen, terwijl eukaryote chromosomen lange, lineaire DNA-moleculen zijn. Het belangrijkste verschil tussen prokaryotische en eukaryotische chromosomen is deze structuur.

Telomeren / Centromeren 

Verder missen prokaryotische chromosomen telomeren en centromeren, terwijl eukaryote chromosomen telomeren en centromeren hebben.    

Associatie met proteïnen 

Ook associëren prokaryote chromosomen zich met nucleoid-geassocieerde eiwitten, die ze helpen bij het inpakken terwijl eukaryote chromosomen speciale structuren vormen die nucleosomen worden genoemd door associatie met histonen..  

DNA-replicatie 

DNA-replicatie is een ander verschil tussen prokaryote en eukaryotische chromosomen. Prokaryote DNA-replicatie vindt plaats aan het begin van de celdeling, terwijl eukaryote DNA-replicatie optreedt tijdens de S-fase van de celcyclus. 

Oorsprong van replicatie 

Bovendien bevatten prokaryote chromosomen een enkele oorsprong van replicatie per chromosoom, terwijl eukaryote chromosomen verschillende replicatieoorsprongen per chromosoom bevatten. 

Genstructuur 

Een ander verschil tussen prokaryotische en eukaryotische chromosomen is dat prokaryotische genen zijn georganiseerd in operons, terwijl eukaryote genen worden gereguleerd als individuele structuren. 

Aantal proteïnen 

Prokaryotische chromosomen coderen voor een paar eiwitten, terwijl eukaryotische chromosomen coderen voor een groot aantal eiwitten.  

Genetische recombinatie 

Bovendien bereiken prokaryotische chromosomen genetische recombinatie door horizontale genoverdracht terwijl eukaryote chromosomen genetische recombinatie bereiken door meiose en fusie van gameten. 

Conclusie 

Prokaryote chromosomen zijn korte, cirkelvormige DNA-moleculen. Ze hebben een enkele oorsprong van replicatie per chromosoom. Aan de andere kant zijn eukaryotische chromosomen lange, lineaire DNA-moleculen. Ze zitten dicht opeengepakt met histoneiwitten. Elk eukaryotisch chromosoom bevat meerdere replicatie-oorsprongen. Het belangrijkste verschil tussen prokaryote en eukaryotische chromosomen is de structuur, hoeveelheid, verpakking en replicatie.

Referentie:

1. Kuzminov, A., "The precarious prokaryotic chromosome" Journal of bacteriology vol. 196,10 (2014): 1793-806. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

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