תוֹכֶן
חומצה Deoxyribonucleic, המכונה יותר ויותר DNA, היא המולקולה האחראית למידע הגנטי שלנו. למעשה, ה- DNA הוא המקור לחומר תורשתי כמעט בכל האורגניזמים בכדור הארץ.
שני התאים הפרוקריוטים וגם התאים האוקריוטים משתמשים ב- DNA על מנת לקודד את הגנים שלהם. ה- DNA נמצא כמעט בכל התאים. יש לאחסון DNA באזורים מסוימים בתא כדי לעבד, לשכפל ולאחסן כראוי.
בעוד שתאים פרוקריוטים וגם תאי אוקריוטיים יש ומשתמשים ב- DNA כחומר הגנטי שלהם, שם ה- DNA נמצא בתוך התא שונה לשני סוגי התאים הללו. ניתן להגדיר את מיקום ה- DNA בתאים פרוקריוטים על ידי הגרעין והפלסמידים. ניתן להגדיר את מיקום ה- DNA בתאים אוקריוטיים על ידי הגרעין ושני האברונים הנקראים מיטוכונדריה ו כלורופלסטים.
מיקום DNA בתאים אוקריוטיים
לאורגניזמים בתחום האוקריה כולם תאים אוקריוטיים. זה כולל צמחים, בעלי חיים, פרוטסטים ופטריות. תאים אוקריוטיים מוגדרים כתאים הסוגרים על ידי קרום פלסמה המכיל גרעין ואברונים קשורים ממברנה אחרים.
הגרעין. תאים אוקריוטיים מוגדרים, בחלקם, על ידי נוכחות של גרעין. הגרעין הוא המקום בו נמצא DNA בתוך התא.
איפה בגרעין נמצא DNA? ובכן, הגרעין עצמו מוקף בקרום המכונה מעטפת הגרעין. בתוך המעטפה הגרעינית, שם תמצאו DNA יחד עם אנזימים וחלבונים הנחוצים לשכפול ה- DNA ולהעתקת ה- DNA ל- mRNA כצעד הראשון בסינתזת החלבון.
ה- DNA שנמצא בתוך הגרעין אינו רק מולקולת ה- DNA הכפולת. בגלל כמה DNA כל תא צריך לאחסן בגרעין הזעיר, יש לאבד את גדילי ה- DNA הארוכים. ה- DNA עטוף סביב חלבונים הנקראים היסטונים, המאפשר לדחוס את ה- DNA לחומר המכונה כרומטין. ללא אריזת DNA לכרומטין, ה- DNA לא יתאים לגרעין.
הכרומטין הוא המרכיב את החומר של הכרומוזומים. לכל מין מספר מסוים של כרומוזומים שנמצאים כמעט בכל התאים הסומטיים בגופם. לדוגמא, לבני אדם יש בסך הכל 23 זוגות כרומוזומים בכל תא, והסתכמו בכ- 46 כרומוזומים; לכלבים יש 39 זוגות כרומוזומים (עבור 78 כרומוזומים בסך הכל) ולתאי תרד יש שישה זוגות כרומוזומים (עבור 12 כרומוזומים בסך הכל).
DNA מיטוכונדריאלי וכלורופלסטי. מקום נוסף בו נמצא DNA בתאים של אורגניזמים אוקריוטים הוא בתוך המיטוכונדריה והכלורופלסטים.
מרבית התאים האוקריוטים מכילים מיטוכונדריה שכן אלה הם היוצרים את מרבית תאי ה- ATP הנחוצים לאנרגיה. תאי צמח (וכמה תאי פרוטסט) מכילים כלורופלסטים להמרת אנרגיית השמשות לאנרגיה כימית שמישה. שני האברונים הללו אכן מכילים DNA כלשהו.
היא האמינה שלפני מיליוני שנים בתחילת חיי ההיסטוריה כי כלורופלסטים וגם מיטוכונדריה היו בעבר תאים החיים שלהם בחופשיות. מדענים משערים כי תאים גדולים יותר ביטלו מיטוכונדריה ו / או כלורופלסטים ושילבו אותם בתפקוד התא שלהם, וכך הם הפכו לאברונים.
תיאוריה זו נקראת תיאוריה אנדוסימביוטיתוזה מסביר מדוע לאורגנלים אלה היה DNA: מכיוון שהיו פעם תאים החיים בחופש, הם היו זקוקים לחומר גנטי כדי לתפקד.
מיקום DNA בתאים פרוקריוטיים
תאים פרוקריוטיים פשוטים יותר ופחות מורכבים מתאי אוקריוטים. אורגניזמים פרוקריוטים נמצאים בתחומים Archaea ובקטריה. הם מוגדרים על ידי היעדר גרעין וחוסר באברונים הקשורים לקרום.
הגרעין. מכיוון שלפרוקריוטים אין גרעין, זה לא יכול להיות היכן שנמצא DNA בתא. במקום זאת הוא מעובה לאזור המכונה גרעין, גוש דמוי גרעין של DNA מרוכז באמצע התא.
חסר לו מעטפה גרעינית, ויש כרומוזומים מרובים. במקום זאת, ה- DNA מפותל ומתעבה בחוט גדיל / גוש בודד בצורה לא סדירה במרכז התא.
פלסמידים. אמנם ניתן למצוא טכני פלסמידים בתאים של אורגניזמים בשלושת התחומים, אך הם נפוצים בעיקר בחיידקים.
פלסמידים הם חתיכות DNA קטנות ומעגליות שיכולות להיכנס ולצאת מתאים פרוקריוטים, להעביר בין תאים בתהליך שנקרא התכווצות ולהעתיק או לתעתיק בנפרד מה- DNA הכרומוזומלי / נוקלאואידי. פלסמידים נמצאים בתוך הציטופלזמה של התא.