Hvad er Chromatins struktur og funktion?

Chromatinis er en masse genetisk materiale sammensat af DNA og proteiner der kondenseres til dannelse af kromosomer under eukaryot celledeling. Chromatin er placeret i kerne af vores celler.

Chromatins primære funktion er at komprimere DNA'et til en kompakt enhed, der vil være mindre voluminøs og kan passe ind i kernen. Chromatin består af komplekser af små proteiner kendt som histoner og DNA.

Histoner hjælper med at organisere DNA i strukturer kaldet nukleosomer ved at tilvejebringe en base, hvorpå DNA'et kan vikles rundt. Et nukleosom består af en DNA-sekvens på ca. 150 basepar, der er viklet omkring et sæt på otte histoner, der kaldes en oktamer.

Nukleosomet foldes yderligere til frembringelse af en kromatinfiber. Kromatfibre opvikles og kondenseres til dannelse af kromosomer. Chromatin gør det muligt for mange celleprocesser at forekomme inklusive DNA-replikation, transkription, DNA-reparation, genetisk rekombinationog celledeling.

Kromatin i en celle kan komprimeres i forskellige grader afhængigt af en celles trin i cellecyklus.

I kernen findes chromatin som euchromatin eller heterochromatin. I løbet af interfase af cyklussen deler cellen sig ikke, men gennemgår en periode med vækst.

Det meste af kromatinet er i en mindre kompakt form kaldet euchromatin. Mere af DNA'et er eksponeret i euchromatin, hvilket tillader replikation og DNA-transkription at finde sted.

Under transkription, DNA dobbelt helix slapper af og åbner for at tillade gener kodning for proteiner der skal kopieres. DNA-replikation og transkription er nødvendig for at cellen kan syntetisere DNA, proteiner og organeller som forberedelse til celledeling (mitose eller meiose).

En lille procentdel af kromatin findes som heterochromatin under interfase. Denne kromatin er tæt pakket og tillader ikke gentranskription. Heterochromatin pletter mere mørkt med farvestoffer end euchromatin.

profase: Under profase om mitose bliver chromatinfibre opviklet til kromosomer. Hvert replikeret kromosom består af to kromatider sluttede sig til en centromer.

metafase: Under metafase bliver kromatinet ekstremt kondenseret. Kromosomerne stemmer overens med metafasepladen.

anafase: Under anafase de parrede kromosomer (søsterchromatider) adskilles og trækkes af spindelmikrotubuli til modsatte ender af cellen.

telofase: I telofase, hver nye datter kromosom er adskilt i sin egen kerne. Kromatfibre aftapes og bliver mindre kondenseret. Efter cytokinesis produceres to genetisk identiske datterceller. Hver celle har det samme antal kromosomer. Kromosomerne fortsætter med at afvikles og forlænges og danner kromatin.

Folk har ofte problemer med at skelne forskellen mellem udtrykkene kromatin, kromosom og kromatid. Mens alle tre strukturer er sammensat af DNA og findes inden i kernen, er hver enkelt defineret.

• Chromatin er sammensat af DNA og histoner, der er pakket i tynde, strengede fibre. Disse chromatinfibre er ikke kondenseret, men kan eksistere i enten en kompakt form (heterochromatin) eller mindre kompakt form (euchromatin). Processer inklusive DNA-replikation, transkription og rekombination forekommer i euchromatin. Under celledeling kondenseres kromatin til dannelse af kromosomer.
• kromosomer er enkeltstrengede grupper af kondenseret kromatin. Under celledelingsprocesserne med mitose og meiose replikeres kromosomer for at sikre, at hver nye dattercelle får det rigtige antal kromosomer. Et duplikeret kromosom er dobbeltstrenget og har den velkendte X-form. De to strenge er identiske og forbundet i en central region kaldet centromer.
• EN kromatid er en af ​​de to strenge af et replikeret kromosom. Kromatider forbundet med en centromere kaldes søsterchromatider. Ved slutningen af ​​celledelingen adskilles søsterchromatider og bliver datterkromosomer i de nyligt dannede datterceller.

Cooper, Geoffrey. Cellen: En molekylær tilgang. 8. udgave, Sinauer Associates (Oxford University Press), 2018, Oxford, U.K.