Qual è la differenza tra i cromosomi procariotici ed eucarioti

Il differenza principale tra i cromosomi procarioti ed eucarioti è quello i cromosomi procarioti sono molecole di DNA corte e circolari mentre i cromosomi eucariotici sono molecole lunghe e lineari. Inoltre, i cromosomi procariotici si verificano nel citoplasma mentre i cromosomi eucariotici si verificano all'interno del nucleo. Inoltre, i procarioti contengono un singolo cromosoma per cellula mentre il numero di cromosomi negli eucarioti dipende dalla specie. 

I cromosomi procariotici ed eucariotici sono due organizzazioni di DNA cellulare per l'imballaggio all'interno della cellula. Il DNA a doppia elica costituisce entrambi i tipi di cromosomi.  

Aree chiave coperte 

1. Cosa sono i cromosomi procarioti
     - Definizione, struttura, ruolo
2. Cosa sono i cromosomi eucariotici
     - Definizione, struttura, ruolo
3. Quali sono le somiglianze tra i cromosomi procariotici ed eucariotici
     - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra i cromosomi procariotici ed eucarioti
     - Confronto tra le principali differenze

Parole chiave 

Struttura cromosomica, cromosomi eucariotici, imballaggio, cromosomi procariotici, quantità, replicazione

Cosa sono i cromosomi procarioti  

I cromosomi procariotici sono il materiale genetico dei procarioti. Costituiscono il pool totale di DNA nei procarioti insieme al DNA plasmidico. Inoltre, solo un singolo cromosoma si verifica per cellula nei procarioti. È una molecola di DNA circolare covalentemente chiusa (cccDNA). Inoltre, la dimensione di un cromosoma procariotico può variare da 0,16-12,2 milioni di coppie di basi. Inoltre, questa molecola di DNA non è racchiusa da membrane nucleari, e il nucleoide è la sua posizione citoplasmatica. Inoltre, le proteine ​​associate ai nuclei aiutano i cromosomi procariotici a formare strutture ad anello per il confezionamento. 

Figura 1: cromosoma procariotico durante la divisione cellulare

I geni dei cromosomi procarioti si presentano in unità chiamate operoni. Ogni operone contiene geni correlati alle funzioni espressi insieme. Inoltre, la replicazione del DNA nei procarioti è relativamente un processo semplice, che si verifica all'inizio della divisione cellulare. Qui, poiché il cromosoma circolare ha un'unica origine di replicazione, forma una singola forcella e bolla di replica. Inoltre, la velocità della replicazione del DNA procariotico è di 2000 coppie di basi per un secondo. 

Cosa sono i cromosomi eucariotici  

I cromosomi eucariotici sono il materiale genetico degli eucarioti. Questi cromosomi sono completamente racchiusi da due membrane nucleari, formando un organello chiamato nucleo. Inoltre, una singola cellula comprende 10-50 cromosomi. Ad esempio, il genoma umano è costituito da 46 cromosomi. E questi cromosomi sono molecole lineari. Inoltre, la dimensione del genoma umano è di circa 3 miliardi di coppie di basi. E il centro del cromosoma è il centromero mentre le due estremità sono telomeri. Inoltre, gli istoni sono il tipo di proteine ​​associate al DNA eucariotico per il confezionamento denso formando bobine strette.  

Figura 2: Struttura cromosomica eucariotica

La replicazione del DNA eucariotico è un processo complesso, che fa uso di più subunità proteiche. Ogni cromosoma eucariotico contiene origini multiple di replicazione; quindi, per cromosoma si formano più forchette di replica e bolle. Inoltre, il processo è lento e il suo tasso è di sole 100 coppie di basi al secondo.  

Somiglianze tra cromosomi procariotici ed eucariotici 

• I cromosomi procariotici ed eucariotici sono due disposizioni del DNA all'interno della cellula. 
• Sia l'organizzazione strutturale che la composizione chimica del DNA sono simili in entrambi i tipi di cromosomi.  
• Qui, il DNA caricato negativamente interagisce con varie proteine ​​caricate positivamente, che aiutano nel confezionamento del DNA. 
• Inoltre, consentono l'espressione genica, che avviene attraverso la trascrizione e la traduzione di informazioni genetiche nei cromosomi.  
• Inoltre, entrambi i tipi di DNA cromosomico subiscono metilazione del DNA per la regolazione strutturale dell'espressione genica.  

Differenza tra cromosomi procariotici ed eucariotici 

Definizione 

I cromosomi procariotici si riferiscono al DNA circolare a doppio filamento nei procarioti mentre i cromosomi eucariotici si riferiscono ai lunghi filamenti di DNA contenenti informazioni genetiche negli eucarioti.

Numero 

Un singolo cromosoma costituisce cromosomi procarioti mentre diversi cromosomi formano cromosomi eucariotici. Questa è una differenza tra i cromosomi procarioti ed eucarioti.

avvenimento 

Un'altra differenza tra i cromosomi procarioti ed eucariotici è che i cromosomi procariotici si verificano nel nucleoide mentre i cromosomi eucariotici si verificano all'interno del nucleo.  

Cromosomi omologhi 

Inoltre, i genomi procariotici sono aploidi; quindi, in essi non si verificano cromosomi omologhi, mentre i cromosomi eucariotici hanno spesso un cromosoma omologato in coppia. 

Attaccamento al citoplasma 

Un'altra differenza tra i cromosomi procarioti ed eucariotici è che i cromosomi procariotici sono attaccati al citoplasma dall'interno mentre i cromosomi eucariotici non hanno alcun contatto con il citoplasma.  

Struttura generale 

I cromosomi procariotici sono molecole di DNA corte e circolari mentre i cromosomi eucariotici sono molecole di DNA lunghe e lineari. La principale differenza tra i cromosomi procarioti ed eucariotici è questa struttura.

I telomeri / centromeri 

Inoltre, i cromosomi procariotici mancano di telomeri e centromeri mentre i cromosomi eucariotici hanno telomeri e centromeri.    

Associazione con proteine 

Inoltre, i cromosomi procariotici si associano con le proteine ​​associate ai nuclei, che li aiutano a fare i bagagli mentre i cromosomi eucariotici formano strutture speciali chiamate nucleosomi associandoli con gli istoni.  

Replicazione del DNA 

La replicazione del DNA è un'altra differenza tra i cromosomi procarioti ed eucariotici. La replicazione del DNA procariotico si verifica all'inizio della divisione cellulare mentre la replicazione del DNA eucariotico si verifica durante la fase S del ciclo cellulare. 

Origine della replica 

Inoltre, i cromosomi procariotici contengono una singola origine di replicazione per cromosoma mentre i cromosomi eucariotici contengono diverse origini di replicazione per cromosoma. 

Struttura genica 

Un'altra differenza tra i cromosomi procarioti ed eucariotici è che i geni procariotici sono organizzati in operoni mentre i geni eucariotici sono regolati come strutture individuali. 

Numero di proteine 

I cromosomi procariotici codificano per alcune proteine ​​mentre i cromosomi eucariotici codificano per un gran numero di proteine.  

Ricombinazione genetica 

Inoltre, i cromosomi procariotici raggiungono la ricombinazione genetica attraverso il trasferimento genico orizzontale mentre i cromosomi eucariotici raggiungono la ricombinazione genetica attraverso la meiosi e la fusione di gameti. 

Conclusione 

I cromosomi procariotici sono molecole di DNA corte e circolari. Possiedono una singola origine di replicazione per cromosoma. D'altra parte, i cromosomi eucariotici sono molecole di DNA lunghe e lineari. Sono densamente pieni di proteine ​​istoniche. Ogni cromosoma eucariotico contiene origini multiple di replicazione. La principale differenza tra i cromosomi procarioti ed eucariotici è la struttura, la quantità, l'imballaggio e la replicazione.

Riferimento:

1. Kuzminov, A., "Il cromosoma procariotico precario" Rivista di batteriologia vol. 196,10 (2014): 1793-806. Disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

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