Nukleoid

Das Nukleoid ist eine ausgeprägte, membranfreie Region in prokaryotischen Zellen, die die DNA der Zelle und die zugehörigen Proteine enthält.

In den meisten Bakterien und Archaeen ist die DNA ein einzelnes, zirkuläres, doppelsträngiges Molekül, das durch Supercoiling und die Wirkung von architektonischen Proteinen, den sogenannten Nucleoid-assoziierten Proteinen oder NAPs, stark verdichtet ist.

Diese Proteine tragen dazu bei, die DNA in Chromosomeninteraktionsdomänen zu organisieren, die strukturelle Stabilität zu gewährleisten und sie für die Replikation, Transkription und DNA-Reparatur zugänglich zu machen.

NAPs sind auch entscheidend für die Zellteilung, indem sie helfen, die Chromosomen in Tochterzellen zu trennen.

In den Archaeen Sulfolobus nimmt das Chromosom zwei unterschiedliche Kompartimente ein, mit Regionen mit hoher und niedriger Genexpression. Coalescin, ein archaeenspezifisches NAP, trägt dazu bei, diese unterschiedlichen Kompartimente zu erhalten und die Expression von Genen basierend auf den Bedürfnissen der Zelle sicherzustellen.

Viele Archaeen verwenden histonähnliche Proteine als NAP, um ihre DNA in nukleosomenähnlichen Strukturen zu organisieren, die denen in Eukaryoten ähneln.

Diese Histone können jedoch Tetramere oder größere Komplexe bilden, die sich von der oktamerischen Struktur in eukaryotischen Zellen unterscheiden.