Садржај
ДНК, супстанца одговорна за експресију генетске материје свих живих организама, је дугачак уски молекул састављен од краљежнице шећера-фосфата који подржава прецизан низ мањих молекула названих нуклеотидне базе. Ћелије читају одељке ДНК назване генима за контролу производње протеина који утврђују карактеристике ћелије.
Хроматин и хромозоми су различити облици истог материјала који делују паковањем ДНК молекула да би се уклопили и радили у ситним ћелијама. Паковање ипак није једина функција хромозома и кроматина. Такође може да функционише да помогне у регулисању експресије гена.
Пацкагинг Цхалленге
Еукариотски организми, који укључују све најједноставније облике живота, имају ћелије које садрже централно зидано подручје које се зове језгро. Већина ћелије ДНК налази се у језгру, што ствара прилично изазов за паковање. Ако бисте испружили сву ДНК у људској ћелији, он би се проширио на око 3 метра.
Природа је пронашла начин да сву ту ДНК убаци у језгро које је пречника само 1/100 000 метара. Ћелија не само да мора чврсто да компримира нуклеарну ДНК, већ мора и разборито да распореди ДНК како би ћелија могла да приступи деловима које жели да користи.
Дефиниција хроматина
Хроматин дефинишемо по његовој шминки и функцији. Хроматин је комбинација ДНК, рибонуклеинске киселине и протеина названих хистони који испуњавају ћелијско језгро. Хистони се причвршћују и компресују двоструко-спиралне нити ДНК-а. Хроматин формира структуре у облику зрнца назване нуклеозоми, компакујући ДНК са фактором шест.
Низ куглица затим се увија у шупљи облик цеви, соленоид, који је 40 пута компактнији. Хроматин може делимично да постигне високу компресију неутрализацијом негативних електричних наелектрисања који преовлађују у читавој молекули ДНК и који би се иначе одупирали компресији. Једна врста хроматина, звана еухроматин, активно регулише активност гена, док хетерохроматин држи неактивне области молекула ДНК чврсто везане.
Када је ДНК чврсто везана, гени у тој регији не могу се транскрибирати јер транскрипциони механизми (ензими и други молекули) не могу физички доћи до гена. Када је хроматин слабо везан, с друге стране, гени се лакше могу преписати и експримирати.
Хромосоми
Хромосоми се формирају када се ћелија ускоро дели, а хроматин сличан шпагетима се још више компримира, са фактором 10 000. Добијено кондензовано тело је хромосом који обично подсећа на велики Кс. Четири крака Кс спајају се у средишњем делу који се зове центромере. Већина људских ћелија има 46 хромозома у два низа од по 23, а сваки је сет поклонио родитељ.
Хромосоми се умножавају и равномерно се распоређују у свакој ћелији кћери током деобе ћелија. По завршетку дељења ћелија, хромозоми улазе у период који се назива интерфаза и лако се враћају у ланце хроматина.
Прокариоти имају нешто слично као хромозоми и хроматин, али није сасвим исто. Уместо истих комплекса који се налазе у еукариотама, прокариоти једноставно „прекривају“ своју ДНК како би се уклопили унутар ћелије. Прокариоти такође имају само један „груд“ ДНК који се зове нуклеоид. Иако постоје протеини повезани са овим прекривањем, он није исте структуре или подешавања као хроматин.
Функција хроматина: Кондензовати и опустити
Транскрипција се јавља само током интерфазе. За време транскрипције, ћелија копира специфичне гене ДНА на РНА, које потом претвара у протеине. Током интерфазе, хроматин је релативно опуштен, омогућавајући ћелијској машини за транскрипцију приступ ДНК генима.
Еуцхроматин окружује гене прихватљиве за транскрипцију и игра активну улогу у том процесу. Хетерохоматин се везује за неактивне делове молекула ДНК. Хроматин се кондензује у хромозоме, а затим се поново опушта док се ћелија наизменично дели између дељења и интерфазе.