molekuláris
az összes DNS nukleoszómáknak nevezett struktúrák köré van tekerve. A nukleoszómák 8 hisztonfehérjéből álló oktamer köré tekert kettős szálú DNS-ből állnak, köztük a következők közül kettő: H2A, H2B, H3 és H4. A nukleoszómák a kromatin alapegysége. Egy további hisztonfehérje, a H1 közvetlenül a nukleoszóma mellett kötődik a DNS-hez, és további tömörödés és összetettebb kromatinszerkezet kialakításában működik, az alábbiakban tárgyaljuk., A hiszton stabilizálódása számos fehérje-fehérje kölcsönhatáson, hidrogénkötésen és elektrosztatikus erőkön keresztül történik.
Roger Kornberg, kiemelkedő DNS-és kromatinbiológus 1974-ben javasolta a nukleoszóma-szerkezet modelljét. A modell biokémiai kísérletein, röntgendiffrakciós vizsgálatain és elektronmikroszkópos felvételein alapult. Markus Noll kísérlete azonban vizuálisan értelmezhető eredményt adott annak megértéséhez, hogy a DNS hogyan tekeredik a nukleoszómák körül. Kísérlete olyan magokkal kezdődött, amelyek nem extrahálták a DNS-t, így a természetes DNS szerkezete könnyebben nyilvánvalóvá vált., Kísérlete kedvezett annak az elméletnek, hogy a DNS-t a nukleoszóma egység külső részén sebezték meg, és mindegyik nukleoszóma körülbelül 200 bázispár DNS-ből áll.
A DNS körülbelül 2-szer körbeveszi ezt a fehérjecsalagot, majd egy rövid, körülbelül 20-60 bázispárral rendelkező linker régió következik, jóval egy másik hiszton-oktamer vagy nukleoszóma kialakulása előtt. Minden nukleoszóma átmérője 10-11 nanométer. Körülbelül 146 vagy 147 bázispár DNS társul minden nukleoszómához., A linker régió hossza fajtól és sejttípustól függően változik, valamint a kromoszóma azon régiója, amelyet átírnak vagy nem írnak át. A nukleoszóma, amelyet egy távtartó követ, amelyet egy nukleoszóma követ, stb. A gének DNS-expressziójának és szabályozásának szabályozására N-terminális “farok” kilóg a hiszton fehérjéből. Ezek a fehérjék acetilezéssel, metilezéssel és foszforilációval módosíthatók, és ezek a módosítások hatással lesznek a génszabályozásra. A metilezés elnyomja az expressziót., Az acetiláció növeli az expressziót.
A Nukleoszómák tovább tömörülnek hurkokba, amelyek csak a sejtosztódás idején kondenzálódnak kromsomokká, hogy biztosítsák a szisztematikus és pontos DNS-örökséget a következő sejtgenerációba. Ez a hatékony csomagolás nemcsak arra szolgál, hogy a 6 láb DNS-t minden sejtbe illessze, hanem lehetővé teszi, hogy a DNS bizonyos részei szisztematikusan kölcsönhatásba lépjenek egymással.
a sejtosztódást a mitózis és a meiózis útján egy másik StatPearls-vizsgálat fedi le.,
további DNS-kötő fehérjék, más néven nem hiszton fehérjék, heterogén fehérjék nagy csoportja, amelyek szerepet játszanak a kromoszóma magasabb rendű struktúrákba szervezésében és tömörítésében. A H1 fehérje elengedhetetlen ezekben a magasabb rendű struktúrákban. A kromatin másodlagos szerkezete a mágnesszelep és a cikcakk modell. A mágnesszelep modell szorosan sebzett nukleoszómákból áll, szabályos, spirális konfigurációban, amely fordulónként 6 nukleoszómát tartalmaz. A cikcakk modell egy kicsit lazább kromatin forma, szabálytalan konfigurációval., Ebben a modellben a nukleoszómák kevés szemtől szembe érintkeznek. Mind a mágnesszelep, mind a cikcakk modellben a szálak 30 nanométeres méretűek.
a mágnesszelep méretéből a kromatint tovább csomagolják és krómokká kondenzálják. A kromoszómáknak különböző régiói vannak, úgynevezett heterokromatin régiók és euchromatin régiók. A heterokromatin régiók szorosan tömörülnek ott a telomereknél és centromereknél, a kromoszóma ezen régiói mindig heterokromatinok, és mindig szorosan csomagolva vannak, ahol a DNS nagyon szorosan kapcsolódik a fehérjék körül., Ezek a régiók mikroszkóposan megjeleníthetők a metafázis kromoszómákra alkalmazott különböző foltokon keresztül. Annak ellenére, hogy úgy tűnik, hogy a DNS szervesen intranuclearly alatt interphase, még mindig jelentős szerkezete és particionálása különböző kromszomális anyag a sejtmagban. Az egyes kromoszómákból származó DNS nem összefonódik más kromoszómákkal,hanem a mag meghatározott régióiban marad, úgynevezett kromoszómaterületek. Ezek a területek segíthetnek abban, hogy a különböző gének térbeli kapcsolatban álljanak egymással, ami a génexpresszió fontos szabályozója.,
amellett, hogy szükség van szisztematikus tömörítés, DNS replikáció, valamint a sejtosztódás, fontos, hogy a találkozó sejt, hogy a DNS szervezett belül a mag. Ez a szervezet segít a DNS-nek a sejt expressziójának különböző területeire történő felosztásában más funkciók között. A mag egy nukleáris kétrétegű membránmátrixból áll, amely különböző típusú fehérjékből áll, amelyek biztosítják a nukleáris stabilitást és megkönnyítik a nukleáris szerveződést., Ez a szervezet semmiképpen sem statikus, és a bonyolult mechanizmusok sokasága megváltoztatja a DNS-expressziót temporálisan és földrajzilag a testben. A nukleáris lamina közvetlenül a mag belső membránja alatt helyezkedik el, ahol az állványozó fehérjék és a mátrixkötő fehérjék élnek. Az eukarióta DNS hurkokba van rendezve, amelyek hossza meglehetősen változó lehet 25-200 bázispár hosszúságától. A DNS tényleges genetikai kódján belül vannak olyan speciális szekvenciák, amelyek lehetővé teszik a MARs és a SARs összekapcsolását a nukleáris lamina mentén., Ezeket a régiókat mátrix kapcsolódási régióknak (MARs) vagy állványkötési régióknak (SARs) nevezzük, ahol a DNS a kromoszóma mátrixához vagy állványához kötődik, a MARs pedig a sugárirányú hurkokat létrehozó nukleáris mátrixhoz kapcsolódik. Ezeknek a területeknek nincs közös szekvenciája a DNS-ben. Vagy alkotmányosak vagy fakultatív jellegűek.