2. Giải phẫu học tế bào vi khuẩn
2.1. Thể nhân vi khuẩn
Thông tin di truyền ở tế bào vi khuẩn hầu hết được lưu trữ trong một phân tử DNA xoắn kép dạng vòng có tổng chiều dài khoảng 1 mm. Với chiều dài như vậy, phân tử DNA phải gấp nếp nhiều lần và co cụm lại ở trạng thái siêu xoắn tạo thành thể nhân (nucleoid). Ngoài DNA trong nucleoid (DNA nhiễm sắc thể), vi khuẩn còn có thể chứa một hoặc nhiều phân tử DNA dạng vòng kép có kích thước
20
nhỏ hơn, được gọi là các plasmid. Vi khuẩn là sinh vật đơn bội (haploid), tức là trong mỗi tế bào, mỗi gene chỉ tồn tại một allen mặc dù trong tế bào đó có thể tồn tại nhiều bản sao nhiễm sắc thể và plasmid. Không giống như phân bào nguyên phân và giảm phân ở sinh vật nhân thực, quá trình phân chia nhiễm sắc thể ở vi khuẩn tại thời điểm phân bào không liên quan tới cấu trúc có thể được quan sát bằng kính hiển vi quang học.
Thể nhân vi khuẩn nằm trong tế bào chất và thường liên kết với một số phân tử protein. Mặc dù những phân tử protein này được cho là giống protein Histon, nhưng cấu trúc của chúng không có mối liên hệ và hoạt động chức năng của chúng bên trong tế bào chất chứ không phải bên trong nhân như ở sinh vật nhân thực. Do thể nhân của vi khuẩn nằm trong tế bào chất nên điều đó có nghĩa là trong khi phân tử RNA đang được tổng hợp từ khuôn DNA trong quá trình phiên mã thì một số ribosome đã có thể gắn vào và khởi động quá trình dịch mã. Nói một cách khác, quá trình tổng hợp mRNA và protein ở vi khuẩn xảy ra một cách đồng thời. Trái lại, ở sinh vật nhân thực, sản phẩm của quá trình phiên mã là các phân tử tiền mRNA phải được biến đổi (cắt bỏ các đoạn intron không mã hóa protein) và gắn mũ polyadenine (việc này rất hiếm xảy ra đối với các phân tử mRNA của vi khuẩn) trước khi chúng được vận chuyển từ trong nhân ra ngoài tế bào chất.