Czy chromosom jest chromatyną: 5 ważnych faktów, które powinieneś wiedzieć?

Chromatyna i chromosom są ze sobą powiązane. Są to różne poziomy ułożenia DNA.

Wszystkie chromosomy mają chromatynę. Chromatyna to kompleks nukleoproteinowy, który odgrywa ważną rolę w przenoszeniu materiału genetycznego złożonego w zwarty chromosom. Ten artykuł dostarczy 5 ważnych spostrzeżeń dotyczących chromosomów i chromatyny.

Czy chromosom jest taki sam jak chromatyna?

Chromatyna jest najprostszą formą organizacji DNA, która podlega różnym modyfikacje strukturalne i tworzenie zwartych chromosomów.

Zasadniczo chromosomy i chromatyna to te same rzeczy, obie są rodzajem organizacji DNA. Jedyna różnica polega na tym, że chromatyna jest mniej skondensowanym, wydłużonym DNA, podczas gdy chromosomy są skondensowanym i zwartym DNA. Każda jednostka chromatyny nazywana jest nukleosomem, który zawiera składnik białkowy histon i DNA. 

Pod mikroskop elektronowy, chromatyna kompleksu nukleoproteinowego pojawia się jako kulki na sznurku. Podczas podziału komórki międzyfazowy, mniej skondensowany DNA jest zagęszczany w cylindryczne, równoległe chromosomy metafazowe.

Jak chromatyna staje się chromosomem?

Istnieje szereg zdarzeń, które mają miejsce w całym cyklu komórkowym, co prowadzi do zagęszczania DNA i powiązanych z nim białek w celu utworzenia wyższego rzędu pakowania DNA.

Ważne zdarzenia zachodzące podczas kompaktowania zaczynają się od 11 nm nukleosomu zawierającego DNA owiniętego wokół białek histonowych do modelu solenoidu i zygzaka 30 nm i ostatecznie rusztowania chromosomowego 300 nm, które są związane białkami niehistonowymi, co prowadzi do metafazy chromosomu.

Trzy główne etapy pakowania DNA są następujące

• Nukleosom
• Model elektromagnesu i zygzaka
• Chromosom metafazowy

Nukleosom : jednostka chromatyny

Podczas interfaza i faza G0 komórki, DNA pozostaje jako kompleks nukleoproteinowy zwany chromatyna. Gdy cykl komórkowy przechodzi do Faza M. chromatyna stopniowo zaczyna się kondensować i staje się chromosomy. Kondensacja chromatyny wymaga wysoce zorganizowanego systemu pakowania, który fałduje i pakuje niezwykle długie liniowe DNA wraz z określonymi białkami w bardziej zwartą strukturę. Te charakterystyczne białka nazywają się białka histonowe. Nukleosomy tworzą podstawowy poziom organizacji chromatyny.

Histony jest wysoko zasadowe białka, bogaty w lizyna i arginina pozostałości i tworzą wsparcie strukturalne dla chromosomu. H2A, H2B, H3 i H4 tworzą histony rdzeniowe Podczas H1 / H5 jest obecny jako histony linkera. Zazwyczaj histony istnieją jako dimery. Rdzeń nukleosomu zawiera dimmery dwóch H2A, H2B i tetramer H3 i H4. DNA jest owinięte wokół tych białek histonowych. Wraz z histonami łącznikowymi nukleosomy nazywane są chromatosomy.

Interakcje zachodzące między białkami histonowymi a DNA

• Wiązania wodorowe i mostki solne między łańcuchami bocznymi dodatnio naładowanych aminokwasów i ujemnie naładowanych grup fosforanowych szkieletu DNA
• Wiązania wodorowe obecne między DNA a grupami amidowymi aminokwasów
• Oddziaływania niepolarne między białkami histonowymi a pochodnymi cukru dezoksyrybozy

Model elektromagnesu i zygzaka

Po zagęszczeniu DNA wokół histonów drugim poziomem organizacji chromatyny jest zagęszczenie Włókno 11 nm najnowszych Włókno o średnicy 30 nm. Na tym etapie powstają dwa modele – model solenoidowy i zygzakowaty.

Model solenoidu stanowi 30 nm strukturę włókna chromatyny. W tej strukturze nukleosomy są dalej upakowane, tworząc helisę. O sześć nukleosomów razem tworzą pojedynczy pierścień elektromagnetyczny które są połączone przez 6 histonów linkera H1, średnica pierścienia elektromagnetycznego is 300 A. Na koniec pierścienie elektromagnetyczne są zgrupowane i tworzą rusztowanie. W model elektrozaworu, sąsiednie nukleosomy mogą ze sobą współdziałać.

In model zygzakowaty, dwie nici składające się z ułożonych w stos nukleosomów są złożone w helisa lewoskrętna co implikuje interakcje między alternatywne nukleosomy.

Chromosom metafazowy

Dalsze zagęszczanie 30 nm wymaga białek rusztowania - kondensować białka tworzące strukturę rusztowania chromosomowego. Rusztowanie chromosomowe zawiera głównie: białka niehistonowe, w tym kondensacja, topoizomeraza typu II i kinezyna.

Kondensacja

W komórce eukariotycznej istnieją dwa rodzaje kondensyny określane jako kondensacja I i kondensacja II. Białka kondensyny są również nazywane strukturalne utrzymanie chromosomu (SMC). Białka te należą do rodziny ATP-aza chromosomalna.

Białka te składają się z dwóch domen – jednego miejsca wiązania nukleotydu (Walker - domena), a inny to domena katalityczna (Domena Walkera-B) znajduje się odpowiednio w terminalu N i terminalu C. Domeny te są połączone dwiema domenami zwiniętymi oddzielonymi zawiasem. Gdy N- i C-koniec połączą się, tworzy domenę wiążącą ATP. U eukariontów białka SMC zawierają kohezyny i kondensuje

Jak są powiązane chromosomy i chromatyna?

Chromosomy składają się z chromatyny składającej się z białek i DNA.

Chromosomy i chromatyna to różne etapy organizacji DNA. Ponieważ chromosomy są metabolicznie nieaktywne, chromatyna pomaga w różnych czynnościach regulacji i ekspresji genów. W chromatynie istnieją dwa odrębne regiony – euchromatyna i heterochromatyna.

Euchromatyna regiony są lekko wybarwione, mniej skondensowana część chromatyny, która wykonuje czynności metaboliczne. Region ten jest aktywny transkrypcyjnie i zawiera regiony kodujące białka. Przeciwnie, heterochromatyna jest ciemno zabarwionym regionem, który pozostaje nieaktywny i niemy transkrypcyjnie. Euchromatyna charakteryzuje się acetylacją i metylacją histonów. heterochromatyna może być dwojakiego rodzaju – konstytutywne i fakultatywne.

konstytutywna heterochromatyna – pozostaje skondensowany w stopniu G0 i zawiera bardzo powtarzalne sekwencje. Znajduje się w regiony pericentromerowe i telomeryczne chromosomów. Jest trwale wyciszony i nieaktywny w transkrypcji.

Fakultatywna heterochromatyna- Te regiony euchromatyny są przekształcane w heterochromatynę. Są funkcjonalne w pewnym momencie rozwoju. Przykład – ciało Barra.

Różnica między chromatyną a chromosomem

Istnieje kilka różnic między chromatyną a chromosomem. Punkty są wymienione poniżej.

Czy chromatyna jest częścią chromosomów?

Chromosom, który jest aktywny transkrypcyjnie i odgrywa ważną rolę rola w ekspresji i rekombinacji genów.

Tak, chromatyna to maleńka część chromosomu. Chromatyna to kompleks DNA-białko, który występuje w postaci jednostek zwanych nukleosomami. Podczas metafazy chromatyna składa się w zwartą strukturę i staje się chromosomem. Tak więc podczas chromosomy podziału komórek są dominującymi formami chromatyn.

Wnioski

Chromatyna i chromosomy to różne typy układu DNA. Wszystko chromosomy zawierają chromatyna. Chromatyna to podstawowy poziom zagęszczenia DNA. Zawiera DNA i związane z nim białka histonowe, które zapewniają wsparcie strukturalne chromosomom. Wraz z tymi białkami histonowymi istnieją inne białka niehistonowe, białka szkieletowe, które pomagają w zagęszczaniu 300 nm i prowadzą do metafazy struktura chromosomu.

Przeczytaj także:

• Przykłady denaturacji białek
• Enzymy i substraty
• Charakterystyka srebrzystych ryb
• Charakterystyka Monogenei
• Przykłady nienasyconych kwasów tłuszczowych
• Przykłady gatunków specjalistycznych
• Przykład kodonu stop
• Różnica między chromosomami komórek zwierzęcych i roślinnych
• Czy białka są rozpuszczalne
• Charakterystyka Myriapodów

Parabi Das

Jestem doktorantem CSIR-CIMAP, Lucknow. Zajmuję się metabolomiką roślin i naukami o środowisku. Ukończyłem studia podyplomowe na Uniwersytecie w Kalkucie ze specjalizacją w biologii molekularnej roślin i nanotechnologii. Jestem zagorzałym czytelnikiem i nieustannie rozwijam koncepcje w każdej niszy nauk biologicznych. Publikowałem artykuły naukowe w recenzowanych czasopismach Elsevier i Springer. Oprócz zainteresowań akademickich moją pasją są także rzeczy twórcze, takie jak fotografia i nauka nowych języków.
Połączmy się przez Linkedin

www.linkedin.com/in/paurabi-das-cimap26/