6. Ядерная зона и генетический аппарат прокариотной клетки.

Ядер­ная зона – зона со­дер­жа­щая коль­це­вую мо­ле­ку­лу ДНК.

Генетический аппарат – это совокупность носителей наследственной информации, организованная соответствующим образом.

Особенности строения прокариотической клетки

У прокариот отсутствуют постоянные двумембранные и одномембранные органоиды. Их функции выполняют мезосомы – складки плазматической мембраны. У фотоавтотрофных прокариот имеются разнообразные мембранные структуры, на которых протекают реакции фотосинтеза. Иногда их называют бактериальными хроматофорами.

Организация генетического аппарата микоплазм

Генетический аппарат микоплазм представлен множеством свободных кольцевых молекул ДНК, которые прикреплены к белковой субмембранной пластинке. Упорядоченных хромосом нет. Каждый ген у микоплазм представлен множеством копий. Микоплазмы не могут самостоятельно синтезировать фосфолипиды, азотистые основания, многие ферменты.

Перед делением клетки субмембранная пластинка делится на две примерно равные части, которые расходятся к полюсам за счет сил поверхностного натяжения. Каждая половинка субмембранной пластинки увлекает за собой примерно половину молекул ДНК. Таким образом, происходит неравномерное, случайное распределение генетического материала по дочерним клеткам.

В настоящее время считается, что генетический аппарат микоплазм возник в результате дегенерации.

Генетический аппарат кишечной палочки

Вторичная структура хромосомы поддерживается с помощью гистоноподобных (основных) белков и РНК. Точка прикрепления бактериальной хромосомы к мезосоме является точкой начала репликации ДНК. Бактериальная хромосома удваивается перед делением клетки, и сестринские копии распределяются по дочерним клеткам с помощью мезосомы. Репликация ДНК идет в две стороны. Молекулы ДНК, способные себя воспроизводить путем репликации, называются репликоны.

Все множество известных генов делится на 9 групп, контролирующих следующие процессы (в скобках указано количество изученных генов):

1. Транспорт (92).

2. Реакции энергии (138).

3. Реакции синтеза соединений (221).

4. Катаболизм макромолекул (22).

5. Аппарат белкового синтеза (164).

6. Синтез нуклеиновых кислот (49).

7. Синтез клеточной оболочки (42).

8. Хемотаксис и подвижность (39).

9. Прочие гены, в том числе с неизвестной функцией (110).

При делении клетки сестринские копии бактериальной хромосомы распределяются по дочерним клеткам с помощью мезосомы.

Кроме бактериальной хромосомы в состав генетического аппарата прокариот входит множество мелких плазмид. Плазмиды могут быть прикреплены к мезосомам, могут находиться в автономном состоянии и в интегрированном состоянии. Распределение плазмид по дочерним клеткам может быть точным или статистическим.

Разнообразие типов генетического аппарата прокариот

У некоторых прокариот обнаружены линейные хромосомы и линейные плазмиды. Например, у актиномицетов существуют гигантские плазмиды типа «теннисной ракетки». Концы такой плазмиды несут группы белков, способствующие прикреплению к мембране.