Was ist Chromatins Struktur und Funktion?

Chromatinis eine Masse von genetischem Material bestehend aus DNA und Proteine diese kondensieren unter Bildung von Chromosomen während der eukaryotischen Zellteilung. Chromatin befindet sich in der Kern unserer Zellen.

Die Hauptfunktion von Chromatin besteht darin, die DNA zu einer kompakten Einheit zu komprimieren, die weniger voluminös ist und in den Kern passt. Chromatin besteht aus Komplexen kleiner Proteine, die als Histone und DNA bekannt sind.

Histone helfen dabei, DNA in Strukturen zu organisieren, die als Nukleosomen bezeichnet werden, indem sie eine Basis bereitstellen, auf der die DNA umwickelt werden kann. Ein Nukleosom besteht aus einer DNA-Sequenz von etwa 150 Basenpaaren, die um einen Satz von acht Histonen gewickelt ist, die als Oktamer bezeichnet werden.

Das Nukleosom wird weiter gefaltet, um eine Chromatinfaser zu erzeugen. Chromatinfasern werden gewickelt und zu Chromosomen kondensiert. Chromatin ermöglicht es, dass viele Zellprozesse stattfinden, einschließlich DNA Replikation, Transkription, DNA-Reparatur, genetische Rekombinationund Zellteilung.

Chromatin innerhalb einer Zelle kann in Abhängigkeit vom Stadium einer Zelle in der Zelle in unterschiedlichem Maße verdichtet werden Zellzyklus.

Im Kern liegt Chromatin als Euchromatin oder Heterochromatin vor. Während Interphase Während des Zyklus teilt sich die Zelle nicht, sondern durchläuft eine Wachstumsphase.

Das meiste Chromatin liegt in einer weniger kompakten Form vor, die als Euchromatin bekannt ist. Ein größerer Teil der DNA wird in Euchromatin exponiert, so dass Replikation und DNA-Transkription stattfinden können.

Während der Transkription wird die DNA Doppelhelix wickelt sich ab und öffnet sich, um das zu ermöglichen Gene Codierung für Proteine kopiert werden. DNA-Replikation und -Transkription sind erforderlich, damit die Zelle DNA, Proteine ​​und DNA synthetisieren kann Organellen in Vorbereitung auf die Zellteilung (Mitose oder Meiose).

Ein kleiner Prozentsatz von Chromatin liegt während der Interphase als Heterochromatin vor. Dieses Chromatin ist dicht gepackt und erlaubt keine Gentranskription. Heterochromatin färbt sich mit Farbstoffen dunkler als Euchromatin.

Prophase: Während der Prophase der Mitose werden Chromatinfasern zu Chromosomen gewickelt. Jedes replizierte Chromosom besteht aus zwei Chromatiden verbunden bei einem Zentromer.

Metaphase: Während der Metaphase wird das Chromatin extrem kondensiert. Die Chromosomen richten sich an der Metaphasenplatte aus.

Anaphase: Während der Anaphase werden die gepaarten Chromosomen (Schwesterchromatiden) trennen und werden von gezogen Spindel-Mikrotubuli zu entgegengesetzten Enden der Zelle.

Telophase: In der Telophase jeweils neu Tochterchromosom ist in seinen eigenen Kern getrennt. Chromatinfasern wickeln sich ab und werden weniger kondensiert. Nach der Zytokinese werden zwei genetisch identische Tochterzellen produziert. Jede Zelle hat die gleiche Anzahl von Chromosomen. Die Chromosomen wickeln sich weiter ab und dehnen sich aus, wobei sie Chromatin bilden.

Menschen haben oft Probleme, den Unterschied zwischen den Begriffen Chromatin, Chromosom und Chromatid zu unterscheiden. Während alle drei Strukturen bestehen aus DNA und innerhalb des Kerns gefunden, ist jeder eindeutig definiert.

• Chromatin besteht aus DNA und Histonen, die in dünne, fadenförmige Fasern verpackt sind. Diese Chromatinfasern sind nicht kondensiert, sondern können entweder in kompakter Form (Heterochromatin) oder in weniger kompakter Form (Euchromatin) vorliegen. Prozesse wie DNA-Replikation, Transkription und Rekombination finden in Euchromatin statt. Während der Zellteilung kondensiert Chromatin unter Bildung von Chromosomen.
• Chromosomen sind einzelsträngige Gruppierungen von kondensiertem Chromatin. Während der Zellteilungsprozesse von Mitose und Meiose replizieren sich die Chromosomen, um sicherzustellen, dass jede neue Tochterzelle die richtige Anzahl von Chromosomen erhält. Ein dupliziertes Chromosom ist doppelsträngig und hat die bekannte X-Form. Die beiden Stränge sind identisch und in einem zentralen Bereich verbunden, der als bezeichnet wird Zentromer.
• EIN Chromatid ist einer der beiden Stränge eines replizierten Chromosoms. Chromatiden, die durch ein Zentromer verbunden sind, werden Schwesterchromatiden genannt. Am Ende der Zellteilung trennen sich Schwesterchromatiden und werden zu Tochterchromosomen in den neu gebildeten Tochterzellen.

Cooper, Geoffrey. Die Zelle: Ein molekularer Ansatz. 8. Auflage, Sinauer Associates (Oxford University Press), 2018, Oxford, Großbritannien.