Innhold
DNA, stoffet som er ansvarlig for å uttrykke den genetiske sammensetningen av alle levende organismer, er et langt smalt molekyl sammensatt av en sukkerfosfatryggben som støtter en presis sekvens av mindre molekyler kalt nukleotidbaser. Celler leser deler av DNA som kalles gener for å kontrollere produksjonen av proteiner som etablerer cellens egenskaper.
Kromatin og kromosomer er forskjellige former av samme materiale som fungerer ved å pakke DNA-molekyler for å passe og fungere i bittesmå celler. Emballasje er ikke den eneste kromosom- og kromatinfunksjonen. Det kan også fungere for å regulere genuttrykk.
Packaging Challenge
Eukaryote organismer, som inkluderer alle unntatt de enkleste livsformene, har celler som inneholder et sentralt inngjerdet område kalt kjernen. Det meste av en cells DNA ligger i kjernen, noe som skaper ganske en pakkeutfordring. Hvis du strakk ut alt DNA i en menneskelig celle, ville det strekke seg rundt 3 meter.
Naturen har funnet en måte å stappe alt det DNAet inn i en kjerne som bare er 1/100 000 meter i diameter. Ikke bare må cellen tett komprimere kjernefysisk DNA, den må også fornuftig anordne DNA slik at en celle får tilgang til delene den vil bruke.
Chromatin Definisjon
Vi definerer kromatin etter sminke og funksjon. Kromatin er en kombinasjon av DNA, ribonukleinsyrer og proteiner som kalles histoner som fyller cellekjernen. Histonene fester seg til og komprimerer de dobbelt-spiralformede strengene av DNA. Kromatinet danner kulelignende strukturer kalt nukleosomer, og kompakterer DNAet med en faktor på seks.
Perlestrengen spoler seg så inn i en hul rørform, magnetventilen, som er 40 ganger mer kompakt. Kromatin kan oppnå høy kompresjon delvis ved å nøytralisere de negative elektriske ladningene som dominerer i hele DNA-molekylet og som ellers ville motstå kompresjon. En type kromatin, kalt euchromatin, regulerer aktiviteten av genaktiviteten, mens heterokromatin holder inaktive regioner av DNA-molekylet tett bundet.
Når DNAet er tett bundet, kan ikke genene i regionen bli transkribert siden transkripsjonsmaskineriet (enzymer og andre molekyler) ikke fysisk kan komme til genet. Når kromatin er løst bundet, kan derimot gener lettere transkriberes og uttrykkes.
kromosomer
Kromosomer dannes når en celle er i ferd med å dele seg, på hvilket tidspunkt den spagettilignende kromatinen komprimerer enda mer, med en faktor 10.000. Det resulterende kondenserte legemet er et kromosom, som vanligvis ligner et stort X. De fire armene til X går sammen ved den sentrale delen som kalles sentromer. De fleste menneskelige celler har 46 kromosomer i to sett med 23, hvert sett donert av en forelder.
Kromosomene dupliserer seg og distribueres jevnt til hver dattercelle under celledeling. Etter at celledelingen er ferdig, kommer kromosomene inn i en periode som kalles interfase og lettes tilbake i kromatinstrenger.
Prokaryoter har noe som ligner på kromosomer og kromatin, men det er ikke helt det samme. I stedet for de samme kompleksene som er i eukaryoter, "prokaryoter" bare "supercoil" deres DNA for å passe det inne i cellen. Prokaryoter har også bare en "klump" med DNA kalt nukleoid. Mens det er proteiner assosiert med denne supercoiling, er det ikke den samme strukturen eller oppsettet som kromatin.
Kromatinfunksjon: Kondens og slapp av
Transkripsjon skjer bare under intervaller. Under transkripsjonen kopierer cellen spesifikke DNA-gener til RNA, som den deretter oversetter til proteiner. Under interfase er kromatinet relativt avslappet, slik at cellens transkripsjonsmaskineri får tilgang til DNA-gener.
Euchromatin omgir gener som er kvalifisert for transkripsjon og spiller en aktiv rolle i prosessen. Heterokomatin fester seg til inaktive deler av DNA-molekylet. Kromatin kondenserer til kromosomer og slapper deretter av igjen når cellen veksler mellom deling og interfase.