Prokarioti (od starogrčkog pro = prije, ranije i karyon = orah, jezgra) su jednoćelijski organizmi kojima nedostaje ćelijsko jedro (nemaju oblikovanu jezgrinu ovojnicu) ni organele, osim ribosoma i nisu odvojeni u različite ćelijske odjeljke, već je sve zajedno ograđeno ćelijskim zidom. Prokarioti posjeduju proteinske mikrokomponente, koje imaju ulogu primitivnih organela.[1][2]
Prokariotske ćelije se dijele u dvije domene:
Prokarioti imaju citoskelet (mikroskopska mrežu proteinskih vlakana i tubula u citoplazmi mnogih ćelija, dajući im oblik i koherentnost) doduše primitivniji od onih eukariota. Neke prokariotske ćelije također sadrže unutarćelijske strukture koje se moge vidjeti kao primitivne organele. Membranozne organele (unutarćelijska membrana) su poznate kod nekih grupa prokariota, kao što su vakuole ili membrane sistema posvećene posebnim metaboličkim funkcijama, npr. fotosintezi. Osim toga, neke vrste također sadrže proteinski zatvorene mikrokomponente, koje imaju različite fiziološke uloge. Većina prokariota su između 1 µm i 10 µm, ali mogu isto i varirati izmedu 0,2 µm do 750 µm (Thiomargarita namibiensis).
Struktura prokariotske ćelije
Prokariotske ćelije imaju različite oblike, a mogu se podijeliti u 4 oblika:[3]
Bakterije i Archaea se razmnožavaju aseksualnim putem. Razmjena genetičkog materijala i rekombinacija se ipak desi, ali to nije proces njihovog kopiranja, već čisto obuhvata prijenos DNK između dvije ćelije.
Prijenos DNK između prokariotskih ćelija dešava se kod bakterija i arheja, iako se više pažnje pridaje bakterijama. Prijenos gena kod bakterija se dešava u tri dijela:
Bakteriofag ili kraće fag je posebni bakterijski virus koji se umnožava na račun bakterija. Fag pliva u kulturnom mediju dok ne nađe bakteriju koju inficira da bi zaustavio njen proces razmnožavanja, a umjesto toga započinje proces izgradnje mnogih novih faga (phaga). Na kraju se bakterija rasprsne, a fagi se oslobađaju u kulturnom mediju gdje se sve prethodno opisano ponavlja, ali na mnogo više bakterija. Fage je 1917. godine prvi opisao Kanađanin Félix Hubert d'Hérelle.
Njihov hromosom može različito izgledati kao npr. gama bakteriofag koji ima samo jednu linearnu dvostruku zavojnicu. Fag M13 ima oblik prstena i sastoji se samo od jedne linearne zavojnice. Drugi fagi imaju genom koji je kodiran na jednoj RNK molekuli. Veličina jednog genoma je relativno mala. Često fagi ne trebaju svoj čitav genom da bi preživjeli. Tako se npr. u gama fag mogu ubaciti djeliċi strane DNK veličine do 13 kb. Na taj način će se ti fragmenti umnožavati zajedno sa fragima.
Plazmidi su kružne dvolančane molekule DNA. Po veličini se razlikuju od najmanjih s oko 1.000, pa sve do najvećih s oko 300.000 parova baza. Oni mogu pod određenim uslovima proći kroz ćelijsku membranu. U gotovo svim ispitanim bakterijskim vrstama pronađene su jedinke koje sadrže plazmide. Umnožavaju se nezavisno od bakterijskog hromosoma, pa pojedine bakterijske ćelije sadrže i po stotinu njihovih identičnih primjeraka. Osim toga u jednoj bakterijskoj ćeliji može biti istovremeno plazmida različite vrste.
Plazmidi nisu prijeko potrebni za život bakterijske ćelije, ali joj mogu dati neke nove osobine i pomoći joj da preživi u nepovoljnim uslovima. Tako naprimjer, bakterije u koje se "naselila" određena vrsta plazmida, mogu postati donori prilikom konjugacije. Konjugacija je prijenos DNK iz donorske ili muške u recipijentnu ili žensku bakteriju.[4]
U molekularnoj biologiji transformacija je genetička promjena ćelije koja proističe iz direktnog unosa, prihvatanja i ekspresije stranog genetičkog materijala iz njenog okruženja unesenog kroz ćelijsku membranu. Promjena se javlja prirodno kod nekih vrsta bakterija, ali se isto tako može proizvesti vještačkim sredstvima u drugim ćelijama. Bakterije koje imaju sposobnost promjene, bilo prirodno ili vještački, se nazivaju kompetentnim.
Promjena je jedan od tri procesa kojim se vanjski genetički materijal može uvesti u bakterijsku ćeliju, druga dva su konjugacija (transfer genetičkog materijala između dvije bakterijske ćelije u direktnom kontaktu) i transdukcija (injekcija strane DNK bakteriofagnim virusom u bakterijskog domaćina). Promjena se isto tako može koristiti za opisivanje unosa novog genetičkog materijala u nebakterijske ćelije, uključujući životinjske i biljne ćelije. Međutim, pošto promjena ima posebno značenje u kontekstu životinjskih ćelija, kod kojih najavljuje razvoj stanja raka, naziv se rjeđe koristi u smislu uvođenja stranog genetičkog materijala. Uvođenje strane DNK u eukariotske ćelije se obično naziva transfekcija.[5][6]
Prokarioti (od starogrčkog pro = prije, ranije i karyon = orah, jezgra) su jednoćelijski organizmi kojima nedostaje ćelijsko jedro (nemaju oblikovanu jezgrinu ovojnicu) ni organele, osim ribosoma i nisu odvojeni u različite ćelijske odjeljke, već je sve zajedno ograđeno ćelijskim zidom. Prokarioti posjeduju proteinske mikrokomponente, koje imaju ulogu primitivnih organela.
Prokariotske ćelije se dijele u dvije domene:
Archaea Bakterije
