Hauptunterschied – Nukleus vs Nukleoid

Kern und Nukleoid sind die Bereiche, die das genetische Material von anderen zellulären Bestandteilen der Zelle trennen. Nucleus ist der membranumschlossene Bereich, der das eukaryotische genetische Material beherbergt. Es besteht aus organisierten DNA/Protein-Molekülen in Chromatinfasern. Nukleoid ist der Bereich, der das genetische Material der Prokaryonten im Zytoplasma enthält. Es besteht aus einem einzigen Chromosom. Sowohl Nukleus als auch Nukleoid helfen, die Genexpression zu regulieren. Die Hauptunterschied zwischen Kern und Nukleoid ist das Nukleus ist eine membrangebundene Organelle im Zytoplasma der Eukaryoten und Nukleoid ist ein bestimmter Bereich im Zytoplasma der Prokaryoten.

Dieser Artikel befasst sich mit,

1. Was ist ein Nukleus? – Struktur, Zusammensetzung 2. Was ist ein Nukleoid? – Struktur, Zusammensetzung 3. Was ist der Unterschied zwischen Nukleus und Nukleoid?

Was ist ein Nukleus?

Der Zellkern ist eine membrangebundene Organelle, die das Erbgut der Eukaryoten beherbergt. Die meisten eukaryotischen Zellen enthalten einen einzelnen Kern. Die Integrität der Gene wird durch den Zellkern aufrechterhalten. Es steuert auch die Genexpression. DNA-Replikation, Transkription und Ribosomen-Biogenese finden im Zellkern statt.

Struktur und Zusammensetzung des Kerns

Der Kern besteht aus einer Kernhülle, die eine Doppelmembranstruktur ist. Die wässrigen Kanäle innerhalb der Kernmembran sind die Kernporen. Nukleoplasma ist die viskose Flüssigkeit, die von der Kernhülle eingeschlossen ist. Das Netzwerk im Kern heißt Kernmatrix oder die Kernlamina. Es unterstützt den Zellkern mechanisch. Chromosomen sind auch im Zellkern vorhanden. Chromosomen existieren als DNA-Protein-Komplex, der als Chromatin bezeichnet wird. Innerhalb des Zellkerns können zwei Arten von Chromatin identifiziert werden: Euchromatin und Heterochromatin. Euchromatin ist der weniger gepackte Chromatintyp, der aus häufig exprimierten Genen besteht. Heterochromatin ist die andere Art von Chromatin; Dies ist eine kompaktere Form, die aus selten transkribierenden Genen besteht. Der Nukleolus ist auch ein Bestandteil des Kerns. Der Kern ist im Vergleich zum Nukleoid in Prokaryonten eine hoch organisierte Struktur. Der Kern von Eukaryoten und das Nukleoid der Prokaryoten sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 1: Kern und das Nukleoid

Was ist Nukleoid?

Nukleoid ist ein Bereich im Zytoplasma, der das genetische Material der Prokaryoten beherbergt. Es ist ein unregelmäßig geformter Bereich. Nukleoid wird auch als bezeichnet Genophor. Das Nukleoid ist im Gegensatz zum eukaryotischen Kern nicht von Kernmembranen umgeben. Im Nukleoid von Prokaryonten findet sich ein einzelnes, zirkuläres Chromosom. Dieses Chromosom besteht aus einem doppelsträngigen DNA-Stück. Die Länge des DNA-Moleküls kann mindestens einige Millionen Basenpaare betragen. Zusätzlich zu diesem Chromosom finden sich einige der Gene als zirkuläre Plasmide im Zytoplasma von Prokaryonten.

Struktur des Nukleoids

Unter dem Elektronenmikroskop ist das Nukleoid neben dem Zytosol deutlich zu erkennen. Durch Anfärben der DNA mit Feulgen-Färbung kann das Nukleoid unter dem Lichtmikroskop sichtbar gemacht werden. In der Fluoreszenzmikroskopie wird Ethidiun bromie häufig verwendet, um Nukleoide zu färben. Das Nukleoid in einer Zelle ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Struktur des Nukleoids einiger Bakterien kann sich durch UV-Exposition ändern. Das Nukleoid von E. coli wird kompakt, wenn es UV ausgesetzt wird, und diese Kompaktierung führt zur Aktivierung von RecA, einem Protein zur Reparatur von DNA-Schäden.

Abbildung 1: Nukleoid

Zusammensetzung von Nukleoid

Das Nukleoid besteht zu 60 % aus DNA. Neben DNA besteht es aus RNA und Proteinen. Die meisten RNAs sind Messenger-RNAs und die meisten Proteine ​​sind Transkriptionsfaktorproteine. Diese RNA und Proteine ​​regulieren die Genexpression in Prokaryonten. Diese Proteine ​​können auch mit DNA assoziieren, um nukleoide Proteine ​​oder nukleiod-assoziierte Proteine ​​(NAPs) zu bilden. Beispiele für NAPs sind HU, DPS, Fis, H-NS und CbpA. Sie helfen bei der DNA-Aggregation, Brückenbildung und Verbiegung. H-NS-, Fis- und HU-ähnliche NAPs bilden Cluster, die helfen, spezifische genomische Regionen lokal oder über das Chromosom verstreut zu verdichten. Diese NAPs helfen auch, die Transkriptionsereignisse zu koordinieren, spezifische Gene räumlich zu sequestrieren und die sequestrierten Gene zu regulieren. Andererseits fördern Histone das DNA-Looping. In Prokaryonten bilden Histone im Nukleoid keine Nukleosomen.

Unterschied zwischen Nukleus und Nukleoid

Definition

Kern: Nucleus ist eine membrangebundene Organelle im Zytoplasma der Eukaryoten.

Nukleoid: Nukleoid ist ein bestimmter Bereich im Zytoplasma der Prokaryonten.

Organisation

Kern: Dies ist eine große, gut organisierte Struktur.

Nukleoid: Dies ist eine kleine, schlecht organisierte Struktur.

Anzahl der Chromosomen

Kern: Es enthält mehr als ein Chromosom.

Nukleoid: Im Nukleoid existiert ein einzelnes Chromosom.

Chromosomenstruktur

Kern: Die DNA bildet mit Histonen eine Struktur, die als Chromatin bezeichnet wird.

Nukleoid: DNA ist kompakt mit NAPs.

Nukleolus/Nukleoplasma

Kern: Nukleolus und Nukleoplasma sind vorhanden.

Nukleoid: Nukleolus und Nukleoplasma fehlen.

Komposition

Kern: Im Kern finden sich DNA, RNA, Enzyme, Histone, gelöste Ionen und andere subnukleare Körper.

Nukleoid: Im Nukleoid finden sich DNA, RNA, Histone und andere Proteine ​​für die Verdichtung.

Form

Kern: Es ist eine kugelförmige Organelle.

Nukleoid: Das Nukleoid hat eine unregelmäßige Form.

Funktion

Kern: Es beherbergt das genetische Material und bietet den Raum für Transkription, DNA-Replikation und Ribosomen-Biogenese.

Nukleoid: Es beherbergt nur das genetische Material.

Abschluss

Nukleus und Nukleoid beherbergen das genetische Material von Eukaryoten bzw. Prokaryoten. Der Kern ist im Vergleich zum Nukleoid eine hoch organisierte Struktur. Nukleus besteht aus Nukleoplasma und Kernlamina. Nucleus enthält auch Enzyme, die für die Transkription, DNA-Replikation und Ribosomenbiogenese erforderlich sind. Letztendlich bietet der Zellkern Raum für enzymatische Reaktionen. Nukleoid ist jedoch eine Region im prokaryotischen Zytoplasma, die nur DNA beherbergt. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Kern und Nukleoid.

Referenz: 1. „Nukleoid“. Wikipedia, die freie Enzyklopädie, 2016. Aufgerufen am 28. Februar 20172. „Zellkern“. Wikipedia, die freie Enzyklopädie, 2017. Zugriff am 28. Februar 2017

Bildhöflichkeit: 1. „Zelltypen“ von Science Primer (National Center for Biotechnology Information). Vektorisiert von Mortadelo2005. – SVG-Version von Image:Celltypes.png. (Public Domain) über Commons Wikimedia2. „OSC Microbio 03 03 Nucleoid“ von CNX OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia