Hemera Technologies/Photos.com/Getty Images

Bij de meeste organismen huisvest de kern – een membraangebonden organel – het DNA van de cel. Dit geldt voor alle eukaryote cellen, inclusief mensen. Een aanzienlijke groep eencellige organismen – de prokaryoten – mist dit bepalende kenmerk echter. In plaats daarvan zweeft hun genetisch materiaal vrij in het cytoplasma.

Prokaryoten versus eukaryoten

De aan- of afwezigheid van membraangebonden organellen is het belangrijkste onderscheid tussen eukaryoten (planten, dieren, schimmels en protisten) en prokaryoten (bacteriën en archaea). Prokaryotische cellen bevatten geen kern; hun DNA is beperkt tot een gebied dat de nucleoïde wordt genoemd en dat niet is omgeven door een membraan. Desondanks wordt de nucleoïde beschermd door het plasmamembraan van de cel en, bij veel bacteriën, door een stijve celwand.

DNA-organisatie in prokaryoten

In prokaryotische cellen bestaat het DNA doorgaans als een enkel, circulair chromosoom dat wordt samengedrukt door histonachtige eiwitten en supercoiling. Het ontbreken van een nucleaire envelop maakt snelle transcriptie en replicatie mogelijk, wat voordelig is in fluctuerende omgevingen.

Het begrijpen van deze structurele verschillen is essentieel voor vakgebieden variërend van microbiologie tot biotechnologie, omdat de aanwezigheid of afwezigheid van een kern de genregulatie, replicatiestrategieën en de algehele fysiologie van de cel beïnvloedt.