Je chromozom A chromatin: 5 důležitých faktů, které byste měli vědět

Chromatin a chromozom spolu souvisí. Jsou to různé úrovně uspořádání DNA.

Všechny chromozomy mají chromatin. Chromatin je nukleoproteinový komplex, který hraje důležitou roli při přenosu genetického materiálu, který je složen do kompaktního chromozomu. Tento článek poskytne 5 důležitých poznatků týkajících se chromozomů a chromatinu.

Je chromozom stejný jako chromatin

Chromatin je nejjednodušší forma organizace DNA, která prochází různými strukturální modifikace a tvoří kompaktní chromozomy.

V zásadě jsou chromozomy a chromatin stejné věci, oba jsou typem organizace DNA. Jediný rozdíl je, že chromatin je méně kondenzovaná, prodloužená DNA, zatímco chromozomy jsou kondenzovaná a kompaktní DNA. Každá jednotka chromatinu se nazývá nukleozom, který obsahuje proteinovou složku histon a DNA. 

Pod elektronový mikroskop, chromatin nukleoproteinového komplexu se objevuje jako kuličky na provázku. Během buněčného dělení se interfázová méně kondenzovaná DNA zhutňuje do válcovitých, paralelních metafázových chromozomů.

Jak se chromatin stane chromozomem

Existuje řada událostí, které se odehrávají v buněčném cyklu, což vede ke zhutnění DNA a jejích přidružených proteinů k vytvoření vyššího řádu balení DNA.

Důležité události, ke kterým dochází během zhutňování, počínaje 11 nm nukleozomem obsahujícím DNA obalenou kolem histonových proteinů až po 30 nm solenoidový a klikatý model a případně 300 nm chromozomový skelet, který je ohraničen nehistonovými proteiny, což vede k metafázovému chromozomu.

Tři hlavní kroky balení DNA jsou následující

• Nukleosom
• Solenoidový a klikatý model
• Metafázový chromozom

Nukleosom: jednotka chromatinu

Během interfáze a G0 fáze buňkyDNA zůstává jako nukleoproteinový komplex tzv chromatin. Jak buněčný cyklus pokračuje k M fáze chromatin postupně začíná kondenzovat a stává se z něj chromozomy. Kondenzace chromatinu vyžaduje vysoce organizovaný balicí systém, který skládá a balí enormně dlouhou lineární DNA spolu se specifickými proteiny do kompaktnější struktury. Tyto charakteristické proteiny se nazývají histonové proteiny. Nukleosomy tvoří základní úroveň organizace chromatinu.

Histony jsou vysoce zásadité bílkoviny, bohatý na lysin a arginin zbytky a tvoří strukturální podpora chromozomu. H2A, H2B, H3 a H4 tvoří jádrové histony zatímco H1 / H5 je přítomen jako linkerové histony. Histony obvykle existují jako dimery. Nukleosomové jádro obsahuje stmívače dvou H2A, H2B a tetramer H3 a H4. DNA je obalena kolem těchto histonových proteinů. Společně s linkerovými histony se nazývají nukleozomy chromatosomy.

Interakce, ke kterým dochází mezi histonovými proteiny a DNA

• Vodíkové vazby a solné můstky mezi postranními řetězci kladně nabitých aminokyselin a záporně nabitými fosfátovými skupinami páteře DNA
• Vodíkové vazby přítomné mezi DNA a amidovými skupinami aminokyselin
• Nepolární interakce mezi histonovými proteiny a deriváty deoxyribózových cukrů

Solenoidový a klikatý model

Po zhutnění DNA kolem histonů je druhou úrovní organizace chromatinu zhutnění 11 nm vlákno do Vlákno o průměru 30 nm. V této fázi se tvoří dva modely – solenoidový a klikatý model.

Solenoidový model tvoří 30 nm strukturu chromatinového vlákna. V této struktuře jsou nukleozomy dále baleny do spirály. O šest nukleozomů dohromady tvoří a jednoduchý solenoidový kroužek které jsou propojeny 6 H1 linkerových histonů, průměr solenoidového kroužku is 300 A. Nakonec jsou solenoidové kroužky seskupeny dohromady a tvoří lešení. v model solenoidu, sousední nukleozomy mohou vzájemně komunikovat.

In cikcak model, dva prameny obsahující naskládaný nukleozom jsou složeny levotočivá šroubovice což implikuje interakce mezi alternativní nukleozomy.

Metafázový chromozom

Další zhutňování 30 nm vyžaduje skafoldové proteiny - kondenzin proteiny, které tvoří strukturu chromozomového skeletu. Chromozomové lešení obsahuje především nehistonové proteiny včetně kondenzačních, topoizomerázy typu II a kinesinu.

Kondensin

V eukaryotické buňce existují dva typy kondenzinů označovaných jako kondenzin I a kondenzin II. Kondensinové proteiny se také nazývají strukturální údržba chromozomu (SMC). Tyto proteiny patří do rodiny chromozomální ATPáza.

Tyto proteiny se skládají ze dvou domén – jednoho nukleotidového vazebného místa (Walker - doména) a další je katalytická doména (doména Walker-B) umístěn v N-svorce a C-svorce. Tyto domény jsou spojeny dvěma svinutými doménami oddělenými pantem. Jakmile se N- a C-konec spojí, vytvoří vazebnou doménu ATP. U eukaryot obsahují proteiny SMC koheziny a kondenziny

Jak spolu souvisí chromozomy a chromatin

Chromozomy se skládají z chromatinu skládajícího se z proteinů a DNA.

Chromozomy a chromatin jsou různá stádia organizace DNA. Vzhledem k tomu, že chromozomy jsou metabolicky neaktivní, chromatin pomáhá v různých genových regulacích a expresních aktivitách. V chromatinu existují dvě odlišné oblasti – euchromatin a heterochromatin.

Euchromatin oblasti jsou lehce obarveny méně kondenzovanou částí chromatinu, který vykonává metabolické aktivity. Tato oblast je transkripčně aktivní a obsahuje oblasti kódující protein. naopak, heterochromatin je tmavě zbarvená oblast, která zůstává neaktivní a transkripčně tichá. Euchromatin se vyznačuje acetylací a methylací histonů. heterochromatin může být dvou typů – konstitutivní a fakultativní.

Konstitutivní heterochromatin – zůstává kondenzovaný ve stupni G0 a obsahuje vysoce opakující se sekvence. Nachází se v pericentromerické a telomerické oblasti chromozomů. Je trvale umlčena a transkripčně neaktivní.

Fakultativní heterochromatin Tyto oblasti euchromatinu jsou převedeny na heterochromatin. Ty jsou v určité fázi vývoje funkční. Příklad – Barrovo tělo.

Rozdíl mezi chromatinem a chromozomem

Mezi chromatinem a chromozomem je několik rozdílů. Body jsou uvedeny níže.

Je chromatin součástí chromozomů?

Chromozom, který je transkripčně aktivní a hraje důležitou roli roli v genové expresi a rekombinaci.

Ano, chromatin je malá část chromozomu. Chromatin je komplex DNA-protein, který je přítomen jako jednotky zvané nukleozomy. Během metafáze je chromatin složen do kompaktní struktury a stává se chromozomem. Tedy během chromozomy buněčného dělení jsou prominentní formy chromatinů.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Chromatin a chromozomy jsou různé typy uspořádání DNA. Všechno chromozomy obsahují chromatin. Chromatin je základní úrovní zhutnění DNA. Obsahuje DNA a související histonové proteiny, které poskytují strukturní podporu chromozomům. Spolu s těmito histonovými proteiny existují další nehistonové proteiny, skeletové proteiny, které pomáhají při zhutňování 300 nm a vedou k metafázi. struktura chromozomu.

Také čtení:

• Příklady denaturace bílkovin
• Enzymy a substráty
• Charakteristika stříbrné rybky
• Charakteristika monogenea
• Příklady nenasycených mastných kyselin
• Příklady specializovaných druhů
• Příklad stop kodonu
• Rozdíl mezi chromozomy živočišných a rostlinných buněk
• Jsou bílkoviny rozpustné
• Charakteristika myriapodů

Paurabi Das

Jsem doktorandem CSIR-CIMAP, Lucknow. Věnuji se oblasti rostlinné metabolomiky a environmentalistiky. Absolvoval jsem postgraduální studium na univerzitě v Kalkatě s odborností v molekulární biologii rostlin a nanotechnologii. Jsem vášnivý čtenář a neustále rozvíjím koncepty v každém výklenku biologických věd. Publikoval jsem výzkumné články v recenzovaných časopisech Elsevier a Springer. Kromě akademických zájmů mě také baví kreativní věci, jako je fotografování a učení se nových jazyků.
Pojďme se spojit přes Linkedin

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