Kromatin, kromozom oluşturmak için kullanılan maddedir. Biraz daha ayrıntılı olarak, kromatin DNA, RNA ve çeşitli proteinlerden oluşur. Bu, insanı oluşturan her hücrenin çekirdeğinde bulunur. Bu madde, hiper-kompakt formda yaklaşık iki metre DNA molekülünü temsil eder. Bir hücrenin çekirdeğinin uzunluğu yaklaşık 5 ila 7 mikrometredir.
Kromatin nedir
İçindekiler
Kromatin biyolojisi tanımı açısından, DNA'nın hücre çekirdeğinde sunulma şeklini ifade eder. Ökaryotik kromozomların temel maddesidir ve ökaryotik hücrelerin fazlar arası çekirdeğinde bulunan ve işlevi kromozomu öyle olacak şekilde şekillendirmek olan bu hücrelerin genomunu oluşturan DNA, RNA ve proteinlerin birleşimine aittir. hücrenin çekirdeğine entegre olur. Proteinler iki tiptedir: histonlar ve histon olmayan proteinler.
Kromatin geçmişi
Bu madde, boyalara olan düşkünlüğü nedeniyle bu adı veren bilim adamı Walther Flemming sayesinde 1880 yılında keşfedildi. Ancak Flemming'in hikayeleri dört yıl sonra araştırmacı Albrecht Kossel tarafından keşfedildi. Kromatin yapısının belirlenmesinde yapılan ilerlemelere gelince, bunlar çok azdı, zaten kurulmuş olan elektron mikroskobu sayesinde kromatin liflerinin ilk gözlemlerinin yapılabildiği 1970'lere kadar değildi. Bu, nükleozomun varlığını ortaya çıkardı; ikincisi, yapısı 1997'de X-ışını kristalografisi ile daha açık bir şekilde detaylandırılan kromatinin temel birimidir.
Kromatin türleri
Ökromatin ve heterokromatin olmak üzere iki türe ayrılır. Kromatin oluşturan temel birimleri yaklaşık olarak 146 baz çiftinden oluşur nükleozomları olan uzunluğu da sekiz nükleozomal histonların karmaşık bir spesifik ile ilişkilidir. Tipler aşağıda detaylandırılmıştır:
Heterokromatin
- Bu maddenin en kompakt ifadesidir, hücre döngüsü boyunca sıkıştırma seviyesini değiştirmez.
- Kromozomun sentromerini kopyalamayan ve oluşturmayan oldukça tekrarlayan ve inaktif DNA dizilerinden oluşur.
- Fonksiyonu, genlerle yoğun ve düzenli paketlenmesi nedeniyle kromozomal bütünlüğü korumaktır.
Yoğunluğundan dolayı koyu renkli ışık mikroskobu ile tanımlanabilir. Heterokromatin iki gruba ayrılır:
Kurucu
Tüm hücre türlerinde tekrarlayan diziler tarafından oldukça yoğunlaşmış görünmektedir ve genetik bilgi içermediği için kopyalanamaz. Bunlar sentromerler DNA'larını ifade etmezler tüm kromozomların ve telomer.
İsteğe bağlı
Farklı hücre türlerinde farklıdır, yalnızca belirli hücrelerde veya belirli hücre gelişim dönemlerinde yoğunlaşır, çünkü isteğe bağlı heterokromatin, belirli koşullar ve özellikler altında kopyalanabilen aktif bölgelere sahiptir. Ayrıca uydu DNA'sı içerir.
Ökromatin
- Ökromatin, heterokromatinden daha az yoğunlaşmış durumda kalan ve hücre döngüsü sırasında çekirdek boyunca dağılan kısımdır.
- Genetik materyalin kopyalandığı aktif kromatin formunu temsil eder. Daha az yoğun hali ve dinamik olarak değişebilme yeteneği, transkripsiyonu mümkün kılar.
- Hepsi kopyalanmaz, ancak geri kalanı genellikle genetik bilgiyi sıkıştırmak ve korumak için heterokromatine dönüştürülür.
- Yapısı, her incinin histon adı verilen sekiz proteinden oluşan bir nükleozomu temsil ettiği bir inci kolyeye benzer, etraflarında DNA çiftleri vardır.
- Heterokromatinden farklı olarak, ökromatindeki sıkıştırma, genetik materyale erişime izin verecek kadar düşüktür.
- Gelen laboratuar testleri yapısı daha ayrıldığından, bu, bir optik mikroskop ile tespit edilebilir ve bir açık renk ile emprenye edilir.
- Prokaryotik hücrelerde, mevcut tek kromatin formudur, bunun nedeni heterokromatin yapısının yıllar sonra evrimleşmiş olması olabilir.
Kromatinin rolü ve önemi
İşlevi, hücre organellerinin protein transkripsiyonu ve sentezini gerçekleştirmesi için gerekli olan genetik bilgiyi sağlamaktır. Ayrıca, DNA'da bulunan genetik bilgiyi , hücre çoğalmasında DNA'yı kopyalayarak iletir ve korurlar.
Ek olarak, bu madde hayvanlar dünyasında da mevcuttur. Örneğin, hayvan hücre kromatininde, cinsiyet kromatini, memelilerin çekirdeğindeki bir numarayı aşan inaktive edilmiş bir X kromozomunu temsil eden arayüz çekirdeğinde yoğunlaşmış bir kromatin kütlesi olarak oluşur. Bu aynı zamanda Barr'ın gövdesi olarak da bilinir.
Bu, gen ifadesinde temel bir düzenleyici rol oynar. Farklı sıkıştırma durumları, bu alanlarda bulunan genler tarafından sergilenen transkripsiyon derecesiyle ilişkilendirilebilir (açık bir şekilde olmasa da). DNA'nın farklı proteinlerle birleşmesi farklı RNA polimerazlarının işlenmesini zorlaştırdığı için kromatin, transkripsiyon için güçlü bir şekilde baskılayıcıdır. Bu nedenle, çeşitli kromatin yeniden modelleme ve histon modifikasyon makineleri vardır.
Şu anda " histon kodu " olarak bilinen bir kod var. Farklı histonlar, genellikle lizin veya arginin kalıntılarında uygulanan metilasyon, asetilasyon, fosforilasyon gibi translasyon sonrası değişikliklere uğrayabilir. Asetilasyon, transkripsiyonun aktivasyonu ile ilişkilidir, çünkü bir lizin asetillendiğinde, histonun genel pozitif yükü azalır, bu nedenle DNA için daha düşük bir afiniteye sahiptir (negatif yüklüdür).
Sonuç olarak, DNA daha az bağlanır, böylece transkripsiyonel makine tarafından erişime izin verilir. Tersine, metilasyon, transkripsiyonel baskılama ve daha güçlü DNA-histon bağlanması ile ilişkilidir (bu her zaman doğru olmasa da). Örneğin, maya S. pombe'de, histon 3'ün lizin kalıntısı 9'daki metilasyon, heterokromatinde transkripsiyonun bastırılmasıyla bağlantılıdır, oysa lizin kalıntısı 4'teki metilasyon, gen ekspresyonunu destekler.
Histon modifikasyonlarının işlevlerini yerine getiren enzimler, histonların uzun kuyruğundaki belirli bir kalıntının modifiye edilmesinden sorumlu olan farklı aileleri oluşturan histon asetilazlar ve deasetilazlar ve histon metilazlar ve demetilazlardır.
Histon modifikasyonlarına ek olarak, nükleozomları yer değiştirerek, döndürerek veya hatta kısmen devre dışı bırakarak, bazı nükleozom kurucu histonları çıkararak ve sonra geri döndürerek nükleozomların yeniden konumlandırılmasından sorumlu olan SAGA gibi kromatin yeniden modelleme makineleri de vardır. Genel olarak, kromatin yeniden modelleme makineleri, polimerazların erişimine ve işlenebilirliğine izin verdikleri için ökaryotlardaki transkripsiyon işlemi için gereklidir.
Kromatini "inaktif" olarak işaretlemenin başka bir yolu, CpG dinükleotidlerine ait olan sitozinlerde DNA metilasyonu seviyesinde gerçekleşebilir. Genel olarak, DNA ve kromatin metilasyonu sinerjik süreçlerdir, çünkü örneğin DNA metillendiğinde, metillenmiş sitozinleri ve metillenmiş histonları tanıyan histon metilleme enzimleri vardır. Benzer şekilde, DNA'yı metilatlayan enzimler metillenmiş histonları tanıyabilir ve bu nedenle DNA seviyesinde metilasyona devam edebilir.
Kromatin SSS
Kromatinin özellikleri nelerdir?
Genetik materyalin neredeyse iki katı protein içermesiyle karakterizedir. Bu kompleksteki en önemli proteinler, elektrostatik etkileşimler yoluyla DNA'ya bağlanan küçük, pozitif yüklü proteinler olan histonlardır. Ayrıca, kromatin binden fazla farklı histon proteinine sahiptir. Kromatinin temel birimi, histonlar ve DNA'nın birleşiminden oluşan nükleozomdur.Kromatin nasıl oluşur?
Arginin ve lizinden oluşan temel proteinler olan histon adı verilen proteinlerin DNA ve RNA ile kombinasyonundan oluşur; burada işlev, kromozomu hücre çekirdeğine entegre olacak şekilde şekillendirmektir.Kromatinin yapısı nedir?
Kromatinin ince yapısı şunlara dayanır: histonlar, nükleozomlar oluşturur (sekiz histon proteini + bir 200 baz çift DNA lifi). Her nükleozom, farklı bir histon, H1 ile birleşir ve yoğunlaştırılmış kromatin oluşur.Kromatin ve kromozom arasındaki fark nedir?
Kromatine gelince, hücre çekirdeğinin temel maddesidir ve kimyasal yapısı basitçe farklı yoğunlaşma derecelerindeki DNA zincirleridir.Öte yandan, kromozomlar, hücre içinde genetik bilgi içeren yapılardır ve her bir kromozom, RNA ve proteinlerle ilişkili bir DNA molekülünden oluşur.
