Mají eukaryota plazmidy: Proč, jak a podrobné poznatky

by

Plazmidy lze nalézt v některých houbách a vyšších rostlinách.

Plazmidy jsou malé kruhové fragmenty DNA, které se mohou samy replikovat nezávisle na jaderné DNA. V průběhu století se věřilo, že je to charakteristika prokaryotických nebo bakteriálních buněk.

Pozdější vědecké studie ukázaly, že některé eukaryotické buňky také obsahují tyto samoreplikující se fragmenty DNA. Přirozeně se vyskytuje v houbách a některých vyšších rostlinách – přítomnost plazmidů zvířecí buňky je stále neznámý.

Na otázku „mají eukaryota plazmidy“ jsou nejčastěji studovány ty, které se nacházejí v jednobuněčných houbách resp. droždí.

Vše o plazmidech:

  • Plazmidy jsou malé kruhové fragmenty DNA nacházející se mimo jadernou DNA, tj. extrachromozomální.
  • Mohou se replikovat nezávisle na jaderné DNA ve vhodném hostiteli.
  • Neobsahují žádnou formu genetické informace.
  • Plazmidy mohou mít délku od tisíce do sta tisíc párů bází DNA.
  • Až do určité doby ve vědeckém zkoumání byl považován za rys výhradně jedinečný pro prokaryotické nebo bakteriální buňky.
  • Pozdější studie ukázaly, že plazmidy byly nalezeny také v eukaryotických buňkách – jako u hub a některých vyšších živočichů.
  • Plazmidy nesou minimálně jeden gen, který je prospěšný pro hostitele, ale nenesou žádnou genetickou informaci o organismu jako takovém.
  • Ačkoli většina z nich je vyrobena z dvouvláknové DNA, některé plazmidy mohou být vyrobeny z jednovláknové DNA nebo dokonce RNA, ale případy jsou velmi vzácné.
1920px Plasmid english.svg 1
Plazmidy se běžně vyskytují v prokaryotické buňky
Obrázek: Wikipedia

Proč mají eukaryota plazmidy?

Hlavní funkce plazmidů u eukaryot je klonování genů.

Eukaryotické buňky jsou mnohem složitější struktura a složení ve srovnání s prokaryoty a tak jsou plazmidy přísně omezeny na jednobuněčná eukaryota, jako jsou kvasinky.

Buňky kvasinek jsou jednodušší, protože jsou jednobuněčné. Vědci vědí, že tyto plazmidy mají některé funkce, ale stále není známo, jaké to jsou. Vědci však tyto plazmidy studovali a vyvinuli pro klonování specifických genů, které chtějí exprimovat.

Mají všechna eukaryota plazmidy?

Vzhled plazmidů v eukaryoty je velmi vzácný nebo vzácný.

Plazmidy byly považovány za vlastnost unikátní pro bakterie, ale byly později objeveny v archaea, některé jednobuněčné. houby a méně než hrstka rostlin buňky.

Organizace eukaryotické DNA je velmi organizovaná a složitá. To snižuje nutnost extrachromozomální DNA. U eukaryot extrachromozomální DNA je omezena na mitochondriální DNA a není běžné ji vidět vznášet se v cytoplazmě.

Proto eukaryotické buňky s cytoplazmou je v přírodě vzácností.

Který plazmid se nachází v eukaryotech?

Plazmidy, které se nacházejí v eukaryotech, jsou stejné jako u prokaryot.

Plazmidy označují extrachromozomální volné kruhová DNA nalezený v cytoplazmě. Struktura nebo typická povaha plazmidu nepodléhá žádným zásadním změnám bez ohledu na organismus.

do-eukaryotes-have-plasmidy
Struktura plazmidu 2µ nalezeného v kvasinkách.

Plazmid vědeckého významu nalezený v kvasinkách se nazývá plazmid 2µ nalezený v Saccharomyces cerevisiae. Je to plazmid o velikosti 6.3 kilobází, který je extrachromozomální povahy, ale stále se vyskytuje v jádře. Stejně jako chromozomální DNA je pokryta nukleozomy a může sama zahájit replikaci.

Má eukaryotická DNA plazmidy?

Plazmidy jsou samy o sobě fragmenty DNA, a tak DNA nemůže obsahovat plazmidy.

Eukaryotická chromozomální DNA je konzervovaná a organizovaná. Plazmidová DNA u eukaryot se vyskytuje uvnitř jádra, i když je extrachromozomální povahy.

Plazmidy jsou fragmenty DNA samy o sobě oddělenou entitou od chromozomů DNA i když se oba vyskytují uvnitř jádra. Stručně řečeno, nesouvisí ani spolu nesouvisejí, pokud jde o použití nebo funkce.

Mají eukaryotické buňky v cytoplazmě plazmidovou DNA?

Zdá se, že nepodobné prokaryoty eukaryotická DNA se vyskytuje uvnitř jádra.

Prokaryota nemají a jádro nebo jiné organely vázané na membránu. Ale všechny organely a genetický materiál v eukaryotech jsou membránově vázány.

U eukaryot je genetický materiál prakticky omezen na jádro kromě toho, které je přítomno v mitochondriích. Mitochondrie jsou také vázané na membránu, takže aby extrachromozomální DNA mohla existovat mimo jádro, musí být také uvnitř membrány.

Když vidíme, jak by to buňka považovala za plýtvání zdroji, plazmidová DNA je obsažena také v jádře.

Která eukaryota mají plazmidy?

Plazmidy v eukaryotických buňkách jsou omezeny na některé jednobuněčné houby a některé rostlinné buňky.

Eukaryotická genetika a proteomika je komplexní záležitost a je regulována velkým množstvím enzymů a mechanismů. Proto je přítomnost plastidů v eukaryotických buňkách poměrně vzácností.

Na rozdíl od bakterií mají eukaryota rádi jednobuněčné kvasinky a několik dalších rostlinné buňky jsou jediní, u kterých bylo objeveno, že mají plazmidy. Dříve to bylo považováno za rys, který odlišoval prokaryota od eukaryot.

Jednoduché schéma kvasinkové buňky en.svg 1
Jednoduchá struktura kvasinkových buněk
Obrázek: Wikipedia

Ale později to bylo objeveno v archaea a eukaryotes bobtnat. Jedná se však o rys, který se běžněji vyskytuje u parazitů nebo organismů, jejichž přežití závisí pouze na hostiteli.

Mohou se plazmidy replikovat v eukaryotických buňkách?

Plazmidy v eukaryotech mají schopnost autonomní replikace.

Plazmid 2µ v kvasinkách je pokryt nukleozomy stejně jako chromozomální DNA. Replikace plasmidu je iniciována replikačními enzymy v jádře.

Skutečnost, že se replikují nezávisle, je pravda, ale tato replikace je iniciována enzymy, které iniciují replikaci v chromozomální DNA. K tomu dochází jednou za každý cyklus, kdy se buňka propaguje a hostitelské replikační enzymy jsou uvnitř jádra dostatek.

Normální replikace DNA je jednosměrná, ale replikace plasmidu je obousměrná. Místo pro obousměrné replikace DNA se nazývá „autonomní replikační sekvence“ nebo ARS.

Také čtení: