نوکلئوئید

نوکلئوئید (به معنی هسته‌مانند یا هسته‌وار) ناحیه‌ای در داخل سیتوپلاسمِ سلول‌های پروکاریوتی (مثل باکتری‌ها) است که تمام یا بیشترِ مادۀ ژنتیکی سلول در آن قرار دارد. برخلاف هستۀ سلول‌های یوکاریوتی (مثل سلول‌های بدن انسان)، نوکلئوئید غشایی ندارد که آن را از بقیۀ قسمت‌های سیتوپلاسم جدا کند.
به زبان ساده‌تر، اگر سلول باکتری را مانند یک اتاق در نظر بگیریم، نوکلئوئید مثل یک کلاف کاموای به‌هم‌پیوسته و نامنظم است که در گوشه‌ای از اتاق رها شده است. این کلاف کاموا همان کروموزوم باکتری است که حاوی تمام دستورالعمل‌های ژنتیکی برای زندگی و تولید مثل آن است. این ناحیه که «شبیه به هسته» است، مرز مشخصی با بقیۀ فضای اتاق (سیتوپلاسم) ندارد و اجزای دیگر سلول می‌توانند آزادانه در اطراف آن حرکت کنند.
مادۀ اصلی تشکیل‌دهندۀ نوکلئوئید، یک مولکول دی‌ان‌ای حلقوی و بلند است که به همراه پروتئین‌ها و آران‌ای‌های مختلف، به‌شکلی فشرده در هم پیچیده تا در فضای کوچک سلول جا شود. این فشردگی به مدیریت و حفاظت از اطلاعات ژنتیکی کمک می‌کند. در واقع، نوکلئوئید مرکز فرماندهی ژنتیکی باکتری است و تمام فعالیت‌های یاخته از جمله رشد، تغذیه و تکثیر از اطلاعات موجود در آن نشئت می‌گیرد.Madigan, Michael T.; Bender, Kelly S.; Buckley, Daniel H.; Sattley, W. Matthew; Stahl, David A. (2021). Brock Biology of Microorganisms (16th ed.). Pearson. ISBN 978-0134261928.

بنابراین، نوکلئوئید منطقه‌ای با شکلِ نامنظم در درونِ سلولِ پروکاریوتی است که همه یا بخشِ بیشترِ ژنوم یا ژنوفور را دربردارد. کروموزوم یک پروکاریوت به شکل حلقوی است و طول آن در مقایسه با ابعاد سلول بسیار بزرگ است، بنابراین برای جا گرفتن باید فشرده شود. برخلاف هسته یک سلول یوکاریوتی، کروموزوم پروکاریوت‌ها توسط یک پوشش هسته‌ای احاطه نشده‌است. در عوض، نوکلئوئید با تراکم و آرایش عملکردی با کمک پروتئین‌های معماری کروموزومی و مولکول‌های آران‌ای و همچنین ابرمارپیچ شکل می‌گیرد. طول یک ژنوم به‌طور گسترده‌ای متفاوت است (به‌طور کلی حداقل چند میلیون جفت باز) و یک سلول ممکن است حاوی چندین نسخه از آن باشد.

بندانگشتی|350x350پیکسل|واحدهای اساسی سازماندهی ژنومی در باکتری‌ها و یوکاریوت‌ها دی‌ان‌ای ژنومی، که به‌صورت یک خط خاکستری نشان داده شده‌است، هم در باکتری‌ها و هم در یوکاریوت‌ها به‌طور منفی ابرپیچ شده‌است. با این‌حال، دی‌ان‌ای ابرپیچ خوردهٔ منفی در باکتری‌ها به شکل پلکتونمیک سازماندهی شده‌است، درحالی‌که در یوکاریوت‌ها به شکل حلقوی سازماندهی شده‌است. پروتئین‌های مرتبط با نوکلئوئید (NAPs)، که به صورت کره‌های رنگی نشان داده شده‌اند، نیمی از ابرکویل‌های پلکتونمیک را مهار می‌کنند، درحالی‌که تقریباً تمام ابرپیچ‌های حلقوی توسط نوکلئوزوم‌ها (نارنجی رنگ) که از پیچیدن دی‌ان‌ای به دور هیستون‌ها تشکیل شده‌اند، القا می‌شوند و همچنین مهار می‌شوند.
بندانگشتی|یک پویانمایی که جذب یک پلاسمید توسط سلول باکتری را در حین فرایند ترانسفورماسیون باکتریایی نشان می‌دهد.

هنوز ساختاری با وضوح بالا از یک نوکلئوئید باکتریایی شناخته نشده‌است، با این حال ویژگی‌های کلیدی در اشریشیا کلی به عنوان یک جاندار مدل تحقیق شده‌است. در اشرشیا کلی، دی‌ان‌ای کروموزومی به‌طور متوسط به صورت منفی ابرپیچ شده و به حلقه‌های پلکتونمیک تا می‌شود، که به مناطق فیزیکی مختلف محدود می‌شوند و به ندرت در یکدیگر منتشر می‌شوند. این حلقه‌ها از نظر فضایی در مناطقی به‌اندازهٔ میلیون باز به نام بزرگ‌قلمرو (macrodomain) سازماندهی می‌شوند، که در آن مکان‌های دی‌ان‌ای غالباً برهم‌کنش دارند، اما برهم‌کنش بین آن‌ها نادر است. دی‌ان‌ای متراکم و سازمان‌یافته فضایی یک بیضی مارپیچ شکل می‌دهد که به صورت شعاعی در سلول محصور شده‌است. به نظر می‌رسد که ساختار سه‌بعدی دی‌ان‌ای در نوکلئوئید بسته به شرایط متفاوت است و به بیان ژن مرتبط است، به‌طوری‌که معماری نوکلئوئیدی و رونویسی ژن به شدت وابسته به یکدیگر هستند و متقابلاً بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند.

 جستارهای وابسته 
 هستهٔ سلول
 پلاسمید
 پروکاریوت
 یوکاریوت
 بازسازی دی‌ان‌ای

 منابع 

رده:باکتری‌شناسی
رده:کالبدشناسی سلول