Kakšna je struktura in delovanje kromatina?

Kromatin je masa genskega materiala, sestavljenega iz DNK in beljakovine ki se kondenzirajo, da tvorijo kromosome med evkariontsko delitvijo celic. Kromatin se nahaja v jedro od naših celice.

Primarna funkcija kromatina je stiskanje DNK v kompaktno enoto, ki bo manj voluminozna in se lahko prilega znotraj jedra. Kromatin je sestavljen iz kompleksov majhnih beljakovin, znanih kot histoni in DNK.

Histoni pomagajo organizirati DNK v strukture, imenovane nukleozomi, tako da zagotavljajo bazo, na katero se lahko DNA ovije. Nukleosom je sestavljen iz sekvence DNA približno 150 baznih parov, ki je ovita okoli niza osmih histonov, imenovanih oktamer.

Nukleosom se nadalje zloži, da nastane kromatinsko vlakno. Kromatinska vlakna se zvijejo in kondenzirajo, da tvorijo kromosome. Kromatin omogoča številne celične procese, tudi Podvajanje DNK, prepisovanje, Popravljanje DNK, genetska rekombinacijain delitev celic.

Kromatin v celici se lahko v različnih stopnjah strdi, odvisno od stopnje celice v celici celični cikel.

V jedru kromatin obstaja kot eukromatin ali heterokromatin. Med interfaza v ciklu se celica ne deli, ampak je v obdobju rasti.

Večina kromatina je v manj kompaktni obliki, znani kot eukromatin. Več DNK je izpostavljenih evromatinu, kar omogoča podvajanje in prepisovanje DNK.

Med prepisovanjem DNK dvojna vijačnica se odvije in odpre, da omogoči geni kodiranje za beljakovine kopirati Razmnoževanje in prepisovanje DNK je potrebno, da celica sintetizira DNK, beljakovine in organele v pripravi na delitev celic (mitoza ali mejoza).

Majhni odstotek kromatina med interfazo obstaja kot heterokromatin. Ta kromatin je tesno zapakiran, kar ne omogoča prenosa genov. Heterokromatin obarva temneje z barvili kot evkromatin.

Profaza: Med profazo mitoze kromatinska vlakna postanejo navita v kromosome. Vsak ponovljeni kromosom je sestavljen iz dva kromatida združeni na a centromere.

Metafaza: Med metafazo kromatin postane izjemno kondenziran. Kromosomi se poravnajo na metafazni plošči.

Anafaza: Med anafazo so seznanjeni kromosomi (sestrske kromatide) ločeno in jih vleče vretenaste mikrotubule na nasprotne konce celice.

Telofaza: V telofazi, vsako novo hčerinski kromosom je ločen v svoje jedro. Kromatinska vlakna se odvijejo in postanejo manj kondenzirana. Po citokinezi nastaneta dve gensko identični hčerinski celici. Vsaka celica ima enako število kromosomov. Hromozomi se še naprej razkrajajo in raztezajo, kar tvori kromatin.

Ljudje imajo pogosto težave pri razlikovanju razlik med izrazi kromatin, kromosom in kromatid. Medtem ko so vse tri strukture sestavljene iz DNK in se nahaja znotraj jedra, vsako pa je enotno določeno.

• Kromatin je sestavljen iz DNK in histonov, ki so zbrani v tanka, žilava vlakna. Ta kromatinska vlakna niso kondenzirana, vendar lahko obstajajo bodisi v kompaktni obliki (heterokromatin) bodisi v manj kompaktni obliki (evkromatin). V evromatinu se pojavijo procesi, vključno z podvajanjem, prepisovanjem in rekombinacijo DNK. Med delitvijo celic se kromatin kondenzira in tvori kromosome.
• Kromosomi so enoverižne skupine kondenziranega kromatina. Med procesi delitve celic mitoze in mejoze se kromosomi razmnožujejo, da se zagotovi, da vsaka nova hčerinska celica prejme pravilno število kromosomov. Podvojen kromosom je dvokanten in ima znano X obliko. Oba pramena sta enaka in povezana v osrednjem območju, imenovanem centromere.
• A kromatid je eden od dveh sklopov ponovljenega kromosoma. Kromatide, povezane s centromerom, imenujemo sestrske kromatide. Na koncu celične delitve sestrske kromatide ločijo in postanejo hčerinski kromosomi v novo nastalih hčerinskih celicah.

Cooper, Geoffrey. Celica: Molekularni pristop. 8. izdaja, Sinauer Associates (Oxford University Press), 2018, Oxford, U.K.