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2025-06-25T16:01:55Z

Parameter fix

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[[Bild:Celltypes.svg|mini|hochkant=1.7|Vergleich der Zellstruktur von Eukaryoten und Prokaryoten]]
Als '''Kernäquivalent''', oder '''Nucleoid''' (auch '''Nukleoid''', wörtlich „das Kernähnliche“, gelegentlich findet sich auch die Bezeichnung '''Kernsphäre'''<ref>[https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Taxon?redirectfrom=Stammform&memberid= Mineralienatlas: Biologische Taxonomie / Nomenklatur]</ref>) wird der Bereich in einer [[Prokaryoten|prokaryotischen]] Zelle ([[Protocyte]]) bezeichnet, der von der [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]] ausgefüllt ist. Bei Prokaryoten ([[Bakterien]] und [[Archaeen]]) ist die DNA ein in sich geschlossenes, dicht gepacktes Molekül, das frei im [[Cytoplasma]] liegt und nicht wie bei [[Eukaryoten|eukaryotischen]] Zellen ([[Eucyte]]n) von einer [[Kernhülle]] umschlossen wird.

Das Nucleoid ist dem [[Zellkern]] der Eucyten funktionell gleichwertig (äquivalent), weil es durch die [[Genexpression]] das [[Wachstum (Biologie)|Wachstum]], die [[Ontogenese|Entwicklung]] und den [[Stoffwechsel]] der Zelle steuert. Ein wichtiger Unterschied ist jedoch, dass durch den Zellkern die [[Transkription (Biologie)|Transkription]] von der [[Translation (Biologie)|Translation]] räumlich getrennt wird, während diese beiden Prozesse im Nucleoid der Bakterien gekoppelt passieren. Nucleoide heben sich auf [[Elektronenmikroskop|elektronenmikroskopischen]] Abbildungen deutlich vom umgebenden Cytoplasma ab.

== Nucleoide bei Organellen ==
Eine Reihe von [[Organellen]] der eukaryotischen Zellen – etwa die [[Plastiden]] ([[Chloroplast]]en, [[Leukoplasten]], [[Rhodoplast]]en etc.) einerseits oder die [[Mitochondrium|Mitochondrien]] und [[Hydrogenosom]]en andererseits – haben ein eigenes DNA-[[Genom]], soweit es nicht im Lauf der [[Evolution (Biologie)|Evolution]] vollständig auf den Zellkern der Eucyte übertragen wurde (wie etwa bei den [[Mitosom]]en aus der Mitochondrien-[[Homologie (Biologie)|Verwandtschaft]] und fast allen Hydrogenosomen).<ref name=BioscienceExplained>{{cite book |last=Dann |first=Leighton |title=Bioscience—Explained: Green DNA - Simple isolation, restriction and electrophoresis of chloroplast DNA |year=2002 |publisher=BIOSCINCE EXPLAINED |location=Science and Plants for Schools, Homerton College, Cambridge |url=http://www.bioscience-explained.org/ENvol1_2/pdf/ctDNAEN.pdf |accessdate=2019-03-20 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120917040316/http://www.bioscience-explained.org/ENvol1_2/pdf/ctDNAEN.pdf |archivedate=2012-09-17 |offline= |archivebot=2022-11-26 06:32:37 InternetArchiveBot |language=en }} (via WebArchiv)</ref> Auch dieses Genom liegt verdichtet in einem Nucleoid (oder auch mehreren), man spricht dann von cp-Nucleoiden (bei Plastiden) oder mt-Nucleodien (bei Mitochondrien). Die [[Konturlänge]] der DNA (die tatsächliche Länge des ausgerollten Molekülstrangs) liegt bei den Chloroplasten der [[Landpflanzen]] beispielsweise bei etwa 30 bis 60 [[Meter#Mikrometer|µm]],<ref name="IntroductiontoPlantCellDevelopment-ctDNA-62">{{cite book
|last=Burgess |first=Jeremy
|title=An introduction to plant cell development |year=1989 |publisher=Cambridge university press |location=Cambridge |isbn=0-521-31611-1 |page=62 |url=https://books.google.com/books?id=r808AAAAIAAJ&pg=PA62 |language=en}}</ref> bei einem gesamten Durchmesser dieser Organellen von etwa 4 bis 8 µm.

== Histonähnliche Proteine ==
Die DNA von Bakterien, wie auch von Plastiden und Mitochondrien ist zwar nicht mit echten [[Histon]]en assoziiert (diese gibt es nur in den Zellkernen der Eukaryoten und in Vorstufen bei Archaeen). Das dichte Packen der DNA in ein Nukleoid wird bei diesen Gruppen durch Proteine bewerkstelligt, deren Funktion daher histonähnlich ist ({{enS|histone like protein}}, HLP – d. h. [[Analogie (Biologie)|analog]] zu Histonen). Diese sind HU in Bakterien (z. B. [[DNA-bindendes Protein H-NS|H-NS]]), Abf2 in Mitochondrien und HC ([[Akronym]] für {{enS|'''h'''istone-like protein of '''c'''hloroplast}}) in den Chloroplasten von [[Rotalgen]] wie beispielsweise ''[[Cyanidioschyzon]] merolae'' ([[Cyanidiales]]).
Die histonähnlichen Proteine dieser drei Gruppen sind in Übereinstimmung mit der Endosymbiontentheorie ''untereinander'' [[Homologie (Genetik)|homolog]], d. h., es kann ein gemeinsamer evolutionärer Ursprung von HU, Abf2 und HC angenommen werden.<ref name="Biology-Campbell+Reece-516">{{cite book|title=Biology |edition=8 |publisher=Campbell & Reece |year=2009 |author=Benjamin Cummings (Pearson)
|isbn=978-0-321-54325-7 |page=516 |language=en}}</ref><ref>{{cite journal |title=The Puzzle of Plastid Evolution |year=2009
|last1=Archibald |first1=John M.
|journal=Current Biology |volume=19 |issue=2 |pages=R81–8 |doi=10.1016/j.cub.2008.11.067 |pmid=19174147 |language=en}}</ref><ref name="TPC-ChloroplastNucleoids">{{cite journal
|last1=Kobayashi |first1=T. |last2=Takahara |first2=M. |last3=Miyagishima |first3=S. Y. |last4=Kuroiwa |first4=H. |last5=Sasaki |first5=N. |last6=Ohta |first6=N. |last7=Matsuzaki |first7=M. |last8=Kuroiwa |first8=T.
|title=Detection and Localization of a Chloroplast-Encoded HU-Like Protein That Organizes Chloroplast Nucleoids |year=2002 |journal=The Plant Cell Online |volume=14 |issue=7 |pages=1579–1589 |pmid=12119376 |pmc=150708 |doi=10.1105/tpc.002717 |language=en}}</ref> Zwischen den Nucleoiden der Bakterien und der von ihnen abgeleiteten Organellen (soweit dort vorhanden) einerseits besteht zu den Zellkernen der Eucyten andererseits dagegen nur eine ''funktionelle'' Ähnlichkeit (Analogie). Die bei Archaeen gefundenen histonartigen Proteine weisen dagegen mit den echten Histonen der Eucyten auch ''strukturelle'' Übereinstimmungen auf (Homologie),<ref>Bram Henneman, Clara van Emmerik, Hugo van Ingen, Remus T. Dame: [https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1007582 Structure and function of archaeal histones], in: PLOS Genetics, 13. September 2018, [[doi:10.1371/journal.pgen.1007582]]</ref> was eine Abstammung der Eukaryonten von den Archaeen nahelegt ([[Crenarchaeota#Eozyten-Hypothese|Eozyten-Hypothese]]).

== Einzelnachweise ==
<references />

== Siehe auch ==
* [[Bakterienchromosom]]

{{SORTIERUNG:Kernaquivalent}}
[[Kategorie:Mikrobiologie]]
[[Kategorie:Genetik]]
[[Kategorie:Zellbiologie]]

Kernäquivalent - Versionsgeschichte

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