A vida neste planeta é uma coisa milagrosa, e como a vida se desenvolveu é outro enigma que ainda precisa ser totalmente resolvido. Todas as formas de vida encontradas na Terra são amplamente categorizadas em duas classificações: eucariontes e procariontes.
Os cromossomos são as maiores unidades de DNA e arranjo de proteínas. A principal função cromossômica na célula inclui transportar o DNA e transmitir a informação genética dos pais para seus descendentes na próxima geração. Durante a divisão celular, a parte mais importante é desempenhada pelos cromossomos.
O genoma de células procarióticas é geralmente encontrado na forma de um cromossomo circular situado dentro de um cromossomo. O material genético em células eucarióticas encontra-se no núcleo e é compactado em cromossomos lineares.
A composição dos cromossomos consiste em um complexo ou uma mistura de DNA e proteínas, que é conhecido como cromatina. A cromatina é ainda organizada em subunidades menores conhecidas como nucleossomas. Os eucariotos são compactados e sua cromatina é organizada de tal forma que uma grande quantidade de DNA pode ser ajustada em um pequeno espaço. Isso também é útil, pois pode regular a expressão do gene.
Na célula, o DNA celular nunca é encontrado sozinho e é sempre acompanhado por diferentes proteínas. Em vez disso, o DNA celular está sempre formando um complexo ou misturas com outros parceiros de proteína que os ajudam a se encaixar em um espaço pequeno. Este complexo de DNA-proteína é conhecido como cromatina, onde a quantidade de ácido nucleico e proteína presente é quase equivalente. Nas células, a cromatina se dobra em algumas formações características que são conhecidas como cromossomos. Um único cromossomo consiste em um pedaço de DNA de fita dupla, além das proteínas de empacotamento mencionadas anteriormente.
A cromossomos de células eucarióticas contêm unidades de cromatina que se repete e são conhecidos como nucleossomos. A degradação química dos núcleos celulares e a remoção do empacotamento de proteínas externas do DNA levaram à descoberta destes. Os nucleossomos são formados por DNA de fita dupla. Eles formam complexos conhecidos como histonas, que são pequenos fragmentos de proteínas.
A partícula central de cada nucleossomo contém moléculas de oito histonas, como um par de dois dos quatro vários tipos de histonas: H2A, H2B, H3 e H4. A estrutura e a forma das histonas permaneceram notavelmente consistentes ao longo da evolução, o que implica que o papel de empacotamento do DNA é fundamental para todos. células que pertencem aos eucariotos. Histonas são geralmente moléculas de carga positiva e se ligam ao DNA que é de carga negativa em uma conformação particular..
Um cromossomo típico tem as seguintes partes e suas funções:
(a) Centrômero (constrição primária):
Na fase de metáfase, que o cromossomo contém duas irmãs gêmeas conhecidas como cromátides. Estes se ligam um ao outro em um ponto chamado de constrição primária, ou centrômero. Na fase de anáfase, o centrômero divide as irmãs idênticas para formar dois cromossomos anafásicos. Os braços referem-se aos segmentos cromossômicos em ambos os lados do centrômero.
Assim, podemos dizer que o cromossomo da metáfase tem quatro braços, enquanto os cromossomos da anáfase têm apenas dois braços. Os cromossomos isobraquiais têm braços iguais, enquanto os cromossomos heterobraquiais têm braços assimétricos. Quando os braços são desiguais, o braço curto é marcado como “p” e o braço longo é indicado como “q”.
Na localização do centrômero, os cromossomos são nomeados:
- Telocêntrico (terminal centrômero)
- Acrocêntrico (centrômero subterminal e encimado pelo telômero),
- Sub-metacêntrico (centrômero é submediano),
- Metacêntrico (mediana do centrômero).
Geralmente, os cromossomos têm um centrômero e são chamados de monocêntricos. Os cromossomos podem ser dicêntricos, por exemplo em milho e trigo; ou às vezes policêntrico. O principal objetivo do centrômero é estabelecer as bases para o cinetócoro, um complexo de proteínas que é necessário para a segregação cromossômica correta ao longo da mitose.
(b) Cinetocoro:
O cinetócoro, um complexo multiproteico especializado na superfície do centrômero, é onde as fibras do fuso (microtúbulos) se ligam.. O centrômero de um cromossomo metafásico compreende dois cinctocoros que estão voltados em direções opostas. As plantas inferiores têm cinetócoro trilamilar, enquanto as plantas superiores têm cinetócoro bola e taça.
O cinetócoro é uma construção proteica de múltiplas subunidades em eucariotos que gera ligações de carga de cromátides irmãs (cromossomos replicados mantidos juntos pelo complexo proteico coesina) aos microtúbulos do fuso ao longo da divisão celular.
(c) Constrições Secundárias:
Além do centrômero, o cromossomo pode apresentar uma ou mais constrições secundárias. Satélite ou trabanto refere-se a um segmento cromossômico que está conectado à região principal do cromossomo por um fio de cromatina. O cromossomo com satélites é referido como cromossomo sentado.
Existem dois tipos de constrições secundárias: NOR e Articular. Eles mantêm uma localização consistente e são frequentemente usados como marcadores. A região organizadora nucleolar (NOR) é responsável pela produção do nucléolo e rRNA. A quebra e a fusão de segmentos cromossômicos podem levar à formação de articulações. Eles servem como marcadores para onde os nucléolos são montados. Está envolvido no rearranjo do nucléolo no final da divisão celular e está ligado ao nucléolo durante a interfase da divisão celular..
(d) Telômeros:
As extremidades terminais dos cromossomos são chamadas de telômeros. Um telômero é um complexo de sequência curta de DNA repetida (rica em GC) com proteínas. Eles são sintetizados separadamente e posteriormente adicionados às pontas cromossômicas. A principal função dos telômeros é cobrir as extremidades cromossômicas para evitar a perda de DNA durante as rodadas de replicação celular.
Os telômeros ajudam de várias maneiras:
(i) Proporcionar estabilidade prevenindo fusões terminais de cromossomos,
(ii) Atuar como iniciadores de sinapses,
(iii) O encurtamento dos telômeros causa senescência e envelhecimento.
(e) Cromômeros:
Devido ao acúmulo de cromatina, os cromossomos em interfase podem parecer frisados ao longo de todo o seu comprimento. Os cromomeros são estruturas semelhantes a contas. Os cromômeros estão firmemente enrolados e não são mais visíveis durante a metáfase. O controle da expressão gênica pode ser auxiliado pelo layout do estrutura cromossômica. Mapas cromossômicos podem ser criados para uso em pesquisas genéticas e evolutivas.
A função dos cromossomos nas células eucarióticas:
As células eucarióticas possuem genes que consistem em informações hereditárias e atuam como um veículo hereditário. A divisão celular, o crescimento, o metabolismo e a diferenciação são todos controlados por eles.
O núcleo da célula contém o cromossomos eucarióticos. Esse núcleo é conhecido como o “centro de controle” da célula que auxilia no armazenamento de todo o material genético da célula ou do DNA. O envelope nuclear, também conhecido como membrana nuclear, consiste em canais conhecidos como poros que ajudam a regular o movimento das moléculas através do núcleo.
O DNA presente no núcleo é organizado na forma de cromossomos. Um cromossomo é uma molécula de DNA que é enrolada muito firmemente em torno das proteínas para formar histonas. As células eucarióticas contêm vários cromossomos de estrutura linear. A cromatina inclui todo o DNA presente no núcleo e também as proteínas associadas a ele. A cromatina consiste em três camadas básicas de andaimes que dão origem a um molécula condensada de DNA.
A presença de um núcleo ligado à membrana é a característica mais importante que distingue um procariótico. célula de um eucariótico célula. Este núcleo é referido como o “núcleo” da célula.Centro de Controle” já que auxilia no armazenamento do material genético da célula completa ou do DNA. Os poros no envelope nuclear, também conhecido como membrana nuclear, auxiliam na regulação do transporte molecular através do núcleo.
A molécula de dupla hélice de DNA em conjunto forma o cromossomo, mas antes disso eles estão sendo enrolados em torno do aglomerado de proteínas conhecidas como histonas. Um nucleossomo, que é a menor unidade de estrutura de empacotamento de DNA, é formado quando uma unidade de aproximadamente 200 pares de bases de DNA se enrola em torno das oito proteínas histonas.
O DNA ligante e os nucleossomos se conectam, assim como as contas no fio, para formar Fibras solenóides de 30 nm que bem embalado. Essas fibras formadas são ainda mais enroladas e dobradas nas alças que também são compactadas firmemente. Este andaime é o último estágio onde os cromossomos podem ser observados no estágio conhecido como metáfase da meiose e mitose.
O processo de superenrolamento forma essas fibras de 30 nm. A aplicação de tensão é usada por superenrolamento para que possa torcer uma molécula de DNA, criando laços enquanto se enrola em si mesma. Com o processo de divisão celular, mitose ou meiose, o indivíduo cromossomos estão claramente presentes no núcleo com a ajuda de um microscópio.
A função do cromossomo em células procarióticas:
Semelhante ao cromossomo das células eucarióticas, o cromossomos de procariontes células ajuda no armazenamento e transmissão de informações genéticas para outra célula. Para formar RNA, DNA e proteína, ele transcreve, replica e traduz, respectivamente.
O cromossomo presente nos procariontes forma um tipo irregular de estrutura chamada nucleoide. Muitas células procarióticas obedecem ao processo de superenrolamento para produzir cromossomo. O único cromossomo dos procariontes é de forma circular, não possui histonas. Eles seguem o processo de enrolamento e torção e se tornam compactos para que possam ser encaixados em nucleoide.
Cromossomos procarióticos são moléculas únicas de DNA que são lineares ou circulares em forma e são encontrados no citoplasma de um organismo procariótico. Os procariontes são os organismos microscópicos que possuem uma única célula e de natureza primitiva. Por outro lado, eucariotos têm múltiplas células e pertencem a uma organização de alto nível. O significado de procariontes significa núcleo “antes”. Ele evoluiu mesmo antes do núcleo e, portanto, não possui um padrão reconhecível semelhante ao núcleo.
Todo o genoma ou o informação genética procariótica está situada em um cromossomo solitário que é de forma linear e está presente no citoplasma. Este procariótico cromossomo é estruturalmente diferente do eucariótico cromossomo, embora também transmita a informação genética de uma célula para outra. O genoma procariótico não contém apenas o cromossomos, mas também plasmídeo que atua como uma herança de características.
O plasmídeo tem uma forma circular e é DNA de fita simples. Eles herdam muitos genes significativos para os organismos. Em contraste com as células eucarióticas, os procariontes são privados das organelas ligadas à membrana neles. Alguns exemplos de procariontes podem incluir algas, Archea, bactérias e um poucos fungos.
Propriedades do procarionte cromossoma
- Um cromossomo de procariontes é linear ou circular em forma.
- Consiste em um DNA extracromossômico em relação a um plasmídeo.
- Tem um genoma que é de natureza haplóide.
- O cromossomo carrega apenas uma cópia do gene presente.
- Os procariontes incluem um único cromossomo neles.
A genes presentes nos cromossomos das células procarióticas possuem um tipo particular de mecanismo que é conhecido como operão. Usando esse mecanismo, muitos genes podem produzir proteínas. Sequências de genes que não são tão vitais não são encontradas no cromossomo; em vez disso, eles são encontrados em plasmídeos. o cromossomos presentes nas células procarióticas tem poucos números de DNA repetitivo e lixo neles.
Os genes presentes no cromossomo estão situados muito próximos de cada um. Do total, apenas 12% do DNA lixo é encontrado no genoma das células procarióticas. Eles geralmente são bem fechados um ao outro e consistem em menos material genético de lixo neles. Tanto o processo, nomeadamente a tradução e ocorre a transcrição no citoplasma.
É possibilitado por uma série de proteínas e enzimas, incluindo topoisomerase I e II, girar, HU, H0NS e IHF. Todos eles ajudam na regulação e preservação do superenrolamento em procariontes.
O superenrolamento pode ocorrer na mesma ordem ou direção do DNA de fita dupla e, portanto, é conhecido como “superenrolamento negativo.” Considerando que, se o superenrolamento ocorre na direção inversa, o superenrolamento é conhecido como superenrolamento positivo. Os procariontes, particularmente as bactérias, obedecem ao processo de superenrolamento negativo. Topoisimerase é o nome da classe de enzimas que auxiliam na regulação da tensão causada pelo mecanismo de superenrolamento durante a replicação.
Os cromossomos procarióticos são fortemente superenrolados. Assim, o valor da replicação é muito lento aqui em comparação com os eucariotos. Além disso, devido à sua localização no citoplasma, os mecanismos de tradução e transcrição ocorrem lado a lado na mesma posição.
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Olá, sou Milanckona Das e estou cursando M. Tech em Biotecnologia pelo Heritage Institute of Technology. Tenho uma paixão única pela área de pesquisa. Estou trabalhando na Lambdageeks como especialista no assunto em biotecnologia.
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