Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvad er en adaptiv fordel for at begrænse DNA i en nucleus?

Emballagen af ​​DNA i eukaryotiske kerne sker af flere grunde og bringer mange fordele til den eukaryote celle. Dette fænomen observeres kun i eukaryote celler, som har et komplet sæt organeller. Prokaryote celler opstod tidligere på det evolutionære træ og har ikke organeller, herunder kerne. Der er flere fordele ved at pakke DNA i kerner.

Et spørgsmål om rum

Den første årsag til dette er yderst ligetil og simpelt. Når den er fuldt udspændt, er en DNA-streng i en enkelt celle 2 meter - 6,5 fod lang. Da diameteren af ​​den typiske celle kun er 10 mikrometer bred, er emballage bare nødvendig for endda at passe den i cellen. Selv efter at den er monteret i cellen, komprimeres den endnu mere i en proces kaldet supercoiling, så der er mere plads til alle de øvrige komponenter i kernen.

Mitose /meiosis

Når cellerne deler , er det vigtigt, at halvdelen af ​​stamcellerens DNA går ind i hver nye dattercelle. Organisering af DNA i kromosomer muliggør organisation og en ren splittelse under anafase. Splitting kromosomer forekommer en gang i mitose og to gange på meiosis. Manglende opdeling af jævnt resulterer i funktionsdygtige datterceller og manglende eller ekstra chromosomer i meiosen. Dette fører til, at mennesker har et ekstra kromosom eller kun et X-kromosom, der forårsager livslange sygdomme.

Heterochromatin

Dette er det meget pakkede DNA, så kompakt og sekventielt repeterende, at det næsten er genetisk inaktivt. Det hjælper dog genekspression i nogle tilfælde og beskytter endog genomet. Hvis det ikke var for denne stramme pakning og strukturelle understøttelse, ville kromosomer forværres.

Adgang til DNA

Når tyndt såres af histoner, der er cirkulære proteiner - tænk på spaghetti og kødboller metafor - nukleosomet, et protein med DNA, regulerer interaktioner med proteiner i kernen for at kontrollere genekspression og optimere celleudvikling. Uden denne pakning ville cellen misforstå løs DNA som en viral indtrenger og ville sende forsvar mod "virus", selv om DNA'et er fra cellen. Så pakning er også nødvendig kun for vellykket oversættelse.

Klik for at udvide hele teksten