Шта је хроматинска структура и функција?

Хроматин је маса генетског материјала састављеног од ДНК и протеина који се кондензују да би формирали хромозоме током еукариотске деобе ћелија. Хроматин се налази у месту језгро од наших ћелије.

Примарна функција кроматина је да компримира ДНК у компактну јединицу која ће бити мање волуминозна и може се уклопити у језгро. Хроматин се састоји од комплекса малих протеина познатих као хистони и ДНК.

Хистони помажу у организацији ДНК у структурама које се називају нуклеозоми пружајући базу на којој се ДНК може омотати. Нуклеосом се састоји од ДНК секвенце од око 150 парова база која је омотана око скупа од осам хистона који се зову октамер.

Нуклеосом се даље пресавија да би се произвела хроматинска влакна. Хроматинска влакна су намотана и кондензована да формирају хромозоме. Хроматин омогућава да се одвијају многи ћелијски процеси укључујући ДНК репликација, транскрипција, Поправка ДНК, генетска рекомбинацијаи подела ћелија.

Хроматин у ћелији може да се компакује у различитом степену у зависности од фазе ћелије у ћелији ћелијски циклус.

У језгру хроматин постоји као еухроматин или хетерохроматин. У току интерфаза током циклуса, ћелија се не дели, већ пролази кроз период раста.

Већина хроматина је у мање компактном облику познатом као еухроматин. Већи део ДНК изложен је еухроматину који омогућава репликацију и транскрипцију ДНК.

Током транскрипције, ДНК дупла спирала одмотава се и отвара како би се омогућило гени кодирање за протеина да се копирају Репликација и транскрипција ДНК потребне су да ћелија синтетише ДНК, протеине и органеле у припреми за поделу ћелија (митоза или мејоза).

Мали проценат хроматина постоји као хетерохроматин током интерфазе. Овај хроматин је чврсто упакован, не дозвољава транскрипцију гена. Хетерохроматин мрље тамније од боја него еухроматин.

Профаза: Током профазе митозе, кроматинска влакна се намотавају у хромосоме. Сваки поновљени хромозом се састоји од две хроматиде придружио се у а центромере.

Метафаза: Током метафазе, хроматин постаје изузетно кондензован. Хромозоми се поравнавају на метафазној плочи.

Анафаза: Током анафазе, упарени хромозоми (сестринске хроматиде) одвојени и повучени вретенасте микротубуле на супротне крајеве ћелије.

Телофаза: У телофази, свака нова кћерни хромозом одвојен је у сопствено језгро. Хроматинска влакна се одмотавају и постају мање кондензована. После цитокинезе настају две генетски идентичне ћелијске ћерке. Свака ћелија има исти број хромозома. Хромозоми и даље одстрањују и продужују, формирајући хроматин.

Људи често имају проблема с разликовањем разлике између термина кроматин, хромозом и хроматид. Док су све три структуре састављене ДНК и налазе се унутар језгра, а свако је јединствено дефинисано.

• Хроматин се састоји од ДНК и хистона који су упаковани у танка, влакнаста влакна. Ова хроматинска влакна нису кондензована, али могу постојати или у компактном облику (хетерохроматин) или у мање компактном облику (еухроматин). Процеси који укључују репликацију, транскрипцију и рекомбинацију ДНК догађају се у еухроматину. Током деобе ћелија, кроматин се кондензује како би формирао хромозоме.
• Хромосоми су једноланчане групе кондензованог хроматина. Током процеса деобе ћелије митозе и мејозе, хромозоми се реплицирају како би се осигурало да свака нова ћелија кћери добије тачан број хромозома. Дуплирани хромозом је дволанчан и има познати Кс облик. Двије нити су идентичне и повезане су у средишњем дијелу који се зове центромере.
• А хроматид је било који од два ланца реплицираног хромозома. Хроматиде повезане центромером називају сестринске хроматиде. На крају ћелијске деобе сестринске хроматиде се одвајају, постајући кћерни хромозом у новоформираним ћелијским ћелијама.

Купер, Геоффреи. Ћелија: Молекуларни приступ. 8. издање, Синауер Ассоциатес (Окфорд Университи Пресс), 2018, Окфорд, У.К.