Садржај
ДНК унутар ћелије је организован тако да се добро уклапа у малу величину ћелије. Његова организација такође олакшава лако одвајање исправних хромозома током деобе ћелија. Степен до којег је ДНК чврсто умотан може такође утицати на то који су гени укључени или искључени, утичући на способност одређених протеина да се везују за ДНК.
У овом посту желе да пређу специфичности сваког од ових ефеката чврсто омотаног ДНК.
Структура ДНК
ДНК је велики комплекс, састављен од неколико грађевних блокова познатих као нуклеотиди. Ови нуклеотиди се везују и формирају ланце ДНК. Ови ланци се тада могу упарити на основу комплементарних низова нуклеотида. Упаривање ових нити чини оно што је познато као двострука спирална структура.
Дупла спирала ДНК се затим омота око одређених протеина познатих као хистони. То омогућава да се ДНК чвршће омота и самим тим заузме мање простора унутар ћелије. ДНК се може још више кондензовати хистони који долазе у непосредну близину једни са другима. Ово још чвршће намотавање ДНК узрокује стварање чврсто замотаних или згушњаваних хромозома.
Кондензација хромосома
Кроз већи део живота ћелије, ДНК је само лагано омотан око хистона и није у кондензованом хромозомном облику. Чвршће омотавање или кондензовање хромозома настаје само током митозе, процеса деобе ћелија. Током митозе, хромозоми се кондензују тако да је сваки хромосом засебна јединица.
Пре митозе ћелија копира своју ДНК тако да садржи две копије сваког хромозома. Хромозоми се поравнавају у средини ћелије током митозе, с паровима хромозома један поред другог. Када се ћелија подели, једна копија иде свакој од добијених ћелија.
Ако се хромозоми не поставе правилно, могу се појавити тешке генетске абнормалности, које могу довести до смрти ћелије или рака. Кондензовање ДНК у чврсто упакованим хромозомима чини процес усклађивања и одвајања хромозома током митозе ефикаснијим.
Како се гене испољава
Експресија гена, или процес гена који се укључује и преписује, је сложен процес. То укључује везање одређених протеина, познатих као фактори транскрипције, за део гена који регулише његову експресију. Већина фактора транскрипције подстиче експресију гена; међутим, неки фактори транскрипције спречавају експресију гена, другим речима, искључивање гена.
Једном када фактор транскрипције укључи ген, протеин зван РНА полимераза креће се дуж ДНК и формира комплементарну секвенцу РНА, која потом постаје протеин.
Утицај на експресију гена
Начин на који се ДНА омота може утицати на експресију гена или који су гени укључени. Кад су хромозоми чврсто кондензовани, ДНК се омота врло чврсто, што отежава везување фактора транскрипције на ДНК. Када је ДНК мање чврсто омотана око хистона, сами хистони могу утицати на експресију гена.
Промјене, попут везивања фосфатних група, могу се догодити на хистонима и ове модификације могу узроковати да се ДНК веже мање или више чврсто на хистоне. Региони ДНК који су само слабо везани за хистоне доступни су факторима транскрипције и РНК полимерази, што олакшава укључивање тих гена. Међутим, када се ДН чвршће веже на хистоне, теже је да се фактори транскрипције и РНА полимераза вежу за ДНК, што чини вероватнијим да ће ти гени бити искључени.