Jaka jest struktura i funkcja Chromatyny?

Chromatinis to masa materiału genetycznego złożonego z DNA i białka które kondensują tworząc chromosomy podczas podziału komórek eukariotycznych. Chromatyna znajduje się w jądro z naszego komórki.

Podstawową funkcją chromatyny jest ściśnięcie DNA w zwartą jednostkę, która będzie mniej obszerna i może zmieścić się w jądrze. Chromatyna składa się z kompleksów małych białek zwanych histonami i DNA.

Histony pomagają organizować DNA w struktury zwane nukleosomami, zapewniając bazę, na której można owinąć DNA. Nukleosom składa się z sekwencji DNA o długości około 150 par zasad, która jest owinięta wokół zestawu ośmiu histonów zwanych oktamerem.

Nukleosom jest dalej składany w celu wytworzenia włókna chromatyny. Włókna chromatyny są zwinięte i skondensowane z wytworzeniem chromosomów. Chromatyna umożliwia występowanie wielu procesów komórkowych, w tym replikacja DNA, transkrypcjaNaprawa DNA, rekombinacja genetycznai podział komórek.

Chromatyna w komórce może być zagęszczana w różnym stopniu w zależności od etapu komórki w komórce cykl komórkowy.

W jądrze chromatyna występuje jako euchromatyna lub heterochromatyna. W trakcie interfaza cyklu, komórka nie dzieli się, ale przechodzi okres wzrostu.

Większość chromatyny ma mniej zwartą formę, znaną jako euchromatyna. Więcej DNA jest eksponowane w euchromatynie, co umożliwia replikację i transkrypcję DNA.

Podczas transkrypcji DNA podwójna helisa odpręża się i otwiera, aby pozwolić geny kodowanie dla białka do skopiowania. Replikacja i transkrypcja DNA są potrzebne komórce do syntezy DNA, białek i organelle w przygotowaniu do podziału komórek (mitoza lub mejoza).

Niewielki procent chromatyny występuje jako heterochromatyna podczas fazy. Chromatyna jest ciasno upakowana, nie pozwala na transkrypcję genów. Heterochromatyna barwi się ciemniej barwnikami niż euchromatyna.

Propaza: Podczas profazy mitozy włókna chromatyny zostają zwinięte w chromosomy. Każdy replikowany chromosom składa się z dwie chromatydy dołączył do centromer.

Metafaza: Podczas metafazy chromatyna ulega ekstremalnej kondensacji. Chromosomy wyrównują się na płytce metafazowej.

Anafaza: Podczas anafazy sparowane chromosomy (chromatydy siostrzane) oddzielne i ciągnięte przez mikrotubule wrzeciona na przeciwległych końcach komórki.

Telofaza: W telofazie każdy nowy chromosom córka jest podzielony na własne jądro. Włókna chromatyny rozwijają się i stają się mniej skondensowane. Po cytokinezie powstają dwie genetycznie identyczne komórki potomne. Każda komórka ma taką samą liczbę chromosomów. Chromosomy nadal rozwijają się i wydłużają, tworząc chromatynę.

Ludzie często mają problemy z rozróżnieniem różnic między terminami chromatyna, chromosom i chromatyna. Podczas gdy wszystkie trzy struktury są złożone DNA i znalezione w jądrze, każdy jest jednoznacznie zdefiniowany.

• Chromatyna składa się z DNA i histonów, które są upakowane w cienkie, sznurkowe włókna. Te włókna chromatyny nie są skondensowane, ale mogą istnieć w postaci zwartej (heterochromatyna) lub mniejszej (euchromatyna). Procesy obejmujące replikację, transkrypcję i rekombinację DNA zachodzą w euchromatynie. Podczas podziału komórek chromatyna ulega kondensacji, tworząc chromosomy.
• Chromosomy są jednoniciowymi grupami skondensowanej chromatyny. Podczas procesów podziału mitozy i mejozy w podziale komórkowym chromosomy replikują się, aby zapewnić, że każda nowa komórka potomna otrzyma prawidłową liczbę chromosomów. Duplikowany chromosom jest dwuniciowy i ma znajomy kształt X. Dwie nici są identyczne i połączone w centralnym regionie zwanym centromer.
• ZA chromatyd jest jedną z dwóch nici replikowanego chromosomu. Chromatydy połączone centromerem nazywane są chromatydami siostrzanymi. Pod koniec podziału komórek chromatydy siostrzane oddzielają się, stając się chromosomami potomnymi w nowo powstałych komórkach potomnych.

Cooper, Geoffrey. The Cell: A Molecular Approach. 8. edycja, Sinauer Associates (Oxford University Press), 2018, Oxford, Wielka Brytania