Πώς οργανώνεται το ευκαρυωτικό DNA;
1. Νουκλεοσώματα:
* Η θεμελιώδη μονάδα συσκευασίας DNA είναι το νουκλεοσώματα . Αυτή η δομή αποτελείται από ένα τμήμα DNA (περίπου 147 ζεύγη βάσεων) τυλιγμένο γύρω από έναν πυρήνα οκτώ πρωτεϊνών ιστόνης (δύο από H2A, H2B, H3 και H4).
* Οι πρωτεΐνες ιστόνης δρουν ως καρούλια, επιτρέποντας στο DNA να είναι σφιχτά περιτυλιγμένο. Αυτή η περιτύλιξη συμπυκνώνει το DNA, καθιστώντας το πολύ πιο συμπαγές.
2. Ίνες χρωματίνης:
* Τα νουκλεοσώματα συνδέονται μεταξύ τους με ένα σύντομο τμήμα DNA συνδετήρα, σχηματίζοντας μια σειρά από "χάντρες σε μια συμβολοσειρά".
* Αυτή η συμβολοσειρά είναι περαιτέρω περιτυλιγμένη σε ίνες 30 νανομέτρων, μια πιο συμπυκνωμένη δομή που προκύπτει από αλληλεπιδράσεις μεταξύ νουκλεοσωμάτων.
3. Χρωμοσώματα:
* Κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, οι ίνες χρωματίνης συμπιέζονται περαιτέρω σε χρωμοσώματα .
* Αυτές είναι εξαιρετικά συμπυκνωμένες δομές που αποτελούνται από ένα ενιαίο, συνεχές μόριο DNA και τις σχετικές πρωτεΐνες του.
* Η συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων είναι απαραίτητη για τον σωστό διαχωρισμό του DNA κατά τη διάρκεια της μίτωσης και της μείωσης.
4. Επίπεδα οργάνωσης:
* 10 nm ίνες: "Χάντρες σε μια χορδή" δομή, που αποτελείται από νουκλεοσώματα.
* 30 nm ίνες: Μια πιο συμπαγής δομή που σχηματίζεται με την περιτύλιξη της ίνας των 10 nm.
* Περιοχές βρόχου: Οι ίνες των 30 nm οργανώνονται περαιτέρω σε βρόχους, οι οποίοι είναι αγκυροβολημένοι σε ένα πρωτεϊνικό ικρίωμα.
* χρωμόσωμα μεταφάσης: Η πιο συμπυκνωμένη μορφή DNA, ορατή υπό μικροσκόπιο φωτός κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης.
5. Εξρωματίνη και ετεροχρωματίνη:
* euchromatin: Λιγότερο συμπυκνωμένες περιοχές DNA που μεταγράφονται ενεργά. Βρίσκονται σε περιοχές του χρωμοσώματος που είναι πλούσια σε γονίδια.
* ετεροχρωματίνη: Περισσότερες συμπυκνωμένες περιοχές DNA που είναι γενικά ανενεργές ή λιγότερο ενεργές. Συχνά βρίσκονται σε περιοχές του χρωμοσώματος που είναι φτωχοί.
Γιατί είναι σημαντικός αυτός ο οργανισμός;
* Αποδοτικότητα χώρου: Αυτή η σύνθετη συσκευασία επιτρέπει ολόκληρο το γονιδίωμα, το οποίο μπορεί να είναι πολύ μακρύ, να χωράει μέσα στον πυρήνα ενός κυττάρου.
* Ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης: Ο βαθμός συμπύκνωσης επηρεάζει την προσβασιμότητα του DNA σε παράγοντες μεταγραφής και άλλες πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην γονιδιακή έκφραση.
* Προστασία: Η συσκευασία προστατεύει το DNA από βλάβη.
Συνοπτικά:
Το ευκαρυωτικό DNA οργανώνεται σε μια σειρά ιεραρχικών επιπέδων, από νουκλεοσώματα έως χρωμοσώματα. Αυτή η σύνθετη οργάνωση επιτρέπει την αποτελεσματική συσκευασία, τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης και την προστασία του γενετικού υλικού.
