Насколько я понимаю, бактерии имеют кольцевую ДНК. Какие преимущества он имеет перед линейными нитями, как у эукариот?
Существуют ли бактерии с более чем одним кольцом ДНК?
Известно, что холерный вибрион имеет две кольцевые хромосомы.
Деление клеток бактерий намного проще и эффективнее по сравнению с делением эукариотических клеток, частично из-за природы их хромосом. Им не нужно подвергаться митозу — конденсация хромосом, сегрегация, образование веретенообразных волокон, прикрепление и т. д. не участвуют в делении бактериальных клеток.
Кольцевая ДНК также обходит ограничение Хейфлика (что позволяет ей быть «бессмертной»), которое представляет собой количество раз, которое клеточная популяция может делиться, прежде чем она остановится, предположительно из-за укорочения теломер , последовательностей на концах хромосом. Поскольку в кольцевой ДНК отсутствуют теломеры, она не становится короче с каждым циклом репликации.
Кольцевая ДНК также может способствовать горизонтальному переносу генов, такому как конъюгация, опосредованная Hfr. Помните, что конъюгация аналогична репликации типа «катящийся круг», которая, конечно же, возможна только на кольцевых участках ДНК.
Чтобы немного расширить другой ответ, я бы также добавил, что у бактерий могут быть другие (обычно кольцевые) сегменты ДНК помимо их основной хромосомы. Они называются плазмидами и представляют собой двухцепочечные молекулы ДНК, способные к автономной репликации.
Плазмиды часто несут гены, которые позволяют организму выживать в определенных условиях, например, они могут нести устойчивость к антибиотику, или ген, кодирующий определенное питательное вещество, которое может отсутствовать в окружающей среде, и так далее.
Как говорится в другом ответе, плазмиды могут передаваться горизонтально между бактериями в процессе, называемом бактериальной конъюгацией , и это становится возможным благодаря наличию в доноре определенной плазмиды, называемой F-плазмидой. F-плазмида кодирует, среди прочего, белок F-пилуса пилин , который позволяет формировать ворсинки, необходимые для переноса ДНК.
Благодаря своим свойствам плазмиды широко используются в лаборатории в качестве векторов для переноса генетического материала в клетки с целью придания им определенных «способностей» (например, вы можете вставить ген, кодирующий определенный рецептор, обычно не экспрессируемый клетками, чтобы позволить его выражение и проверить его функцию).
Наконец, стоит помнить, что плазмиды можно найти и у эукариот (например, у дрожжей).
Пошпау
пользователь3405
Артем Казначчеев