Molekylær
Alle DNA er pakket rundt strukturer kalt nucleosomes. Nucleosomes er sammensatt av dobbel-strandet DNA pakket rundt en octamer av 8 histone proteiner, inkludert to av hver av de følgende: H2A, H2B, H3 og H4. Nucleosomes er den grunnleggende enheten for chromatin. En ekstra histone protein, H1, binder seg til DNA like ved nucleosome og funksjoner i etableringen av ytterligere komprimering og mer komplekse chromatin struktur, som omtales nedenfor., Histone stabilisering skjer via mange protein-protein interaksjoner -, hydrogen-binding og elektrostatiske krefter.
Roger Kornberg, en fremtredende DNA og chromatin biolog, foreslått modell av nucleosome struktur i 1974. Modellen var basert på hans biokjemiske eksperimenter, røntgen diffraksjon studier, og elektron mikroskopi bilder. Markus Noll ‘ s eksperiment, men ga et visuelt resultat som kan tolkes til å forstå hvordan DNA brytes rundt nucleosomes. Hans eksperiment begynte med kjerner ikke ekstrahert DNA, noe som gjør strukturen av naturlig DNA-mer er lett synlig., Hans eksperiment favoriserte den teori at DNA ble såret på utsiden av nucleosome enhet, og hver nucleosome består av ca 200 base par av DNA.
DNA brytes rundt denne ballen av proteiner om 2 ganger, etterfulgt av en kort linker område på ca 20-60 base par lang tid før en annen histone octamer eller nucleosome former. Hver nucleosome er 10 til 11 nanometer i diameter. Ca 146 eller 147 base par av DNA forbinder med hver nucleosome., Den som lenker regionen varys i lengde avhengig av art og cellen, og regionen på kromosom som blir enten transkribert eller ikke transkribert. Den nucleosome etterfulgt av et mellomrom etterfulgt av en nucleosome og så videre gi det inntrykk av perler langs en streng. For å kontrollere DNA-uttrykk og regulering av gener, det er N-terminal «mynt» som stikker ut fra histone protein. Disse proteinene haler kan endres av acetylation, metylering, og phosphorylation, og disse endringene vil påvirke genet regulering. Metylering undertrykker uttrykk., Acetylation øker uttrykk.
Nucleosomes er videre kondensert til løkker, noe som ytterligere kondensere til chromsomes bare i tider med celledeling for å sikre systematisk og nøyaktig DNA-arv til neste generasjon av cellen. Denne effektive emballasjen ikke bare fungerer som en måte å passe på 6 fot av DNA i hver celle, men det gir også mulighet for bestemte deler av DNA til å samhandle med hverandre systematisk.
Cell division gjennom mitose og meiose er dekket gjennom en annen StatPearls anmeldelse.,
Ytterligere DNA-bindende proteiner, som er kjent som ikke-histone proteiner, er en stor gruppe av heterogene proteiner som spiller en rolle i organisasjonen og komprimering av kromosom i høyere orden strukturer. Den H1 protein er viktig i disse høyere orden strukturer. Sekundære strukturer for å chromatin er Solenoid modell og Sikksakk-modellen. Den Solenoid-modell består av tett såret nucleosomes i en vanlig, spiral konfigurasjon inneholder 6 nucleosomes per tur. Sikksakk-modellen er litt løsere form av chromatin med uregelmessig konfigurasjon., I denne modellen, nucleosomes har lite ansikt-til-ansikt kontakt. I både Solenoid og Sikksakk-modell, fiber er 30 nanometer i størrelse.
Fra solenoid størrelse, chromatin videre er pakket og kondenseres til chromsomes. Kromosomene har ulike regioner kalt heterochromatin regioner og euchromatin regioner. Heterochromatin regioner er godt komprimert det på telomeres og centromeres, disse regionene av kromosomet er alltid heterochromatin, og de er alltid godt pakket hvor DNA er svært tett viklet rundt proteiner., Disse regionene kan bli visualisert mikroskopisk gjennom ulike flekker brukes til å metaphase kromosomer. Selv om DNA ser ut til å være uorganisert intranuclearly under interphase, er det fortsatt betydelige struktur og oppdeling av ulike chromsomal materialet i kjernen. DNA fra de enkelte kromosomer er ikke henger sammen med andre kromosomer, men er fortsatt i bestemte regioner av kjernen kalles kromosom territorier. Disse områdene kan bidra til å bringe ulike gener i romlige forhold med en annen, som er kjente for å være en viktig regulator av genuttrykk.,
I tillegg til behovet for systematisk komprimering av for DNA replikasjon og celledeling, det er viktig for interphase celle har sitt DNA er organisert i kjernen. Denne organisasjonen hjelper § DNA inn i ulike områder av cellen uttrykk blant andre funksjoner. Kjernen består av en kjernefysisk dobbelt membran matrise utarbeidet av ulike typer proteiner som sørger for kjernefysisk stabilitet og legge til rette for kjernefysisk organisasjon., Denne organisasjonen er på ingen måte statiske og en mengde kompliserte mekanismer vil endre DNA-et uttrykk tidsmessig og geografisk i kroppen. Den kjernefysiske lamina er bare under den indre membranen i kjernen, hvor stillas proteiner og matrix vedlegg proteiner live. Eukaryote DNA er organisert i looper, som kan være ganske variabel i lengde fra 25 til 200 base par lang. Innen den faktiske genetiske koden i DNA, er det spesifikke sekvenser som gir mulighet for feste av disse MARs og SARs langs kjernefysiske lamina., Disse områdene er kalt matrix vedlegg regioner (MARs) eller stillaset vedlegg regioner (SARs) hvor DNA er bundet til en matrise eller stillaset av kromosom, og MARs er knyttet til kjernefysisk matrix å lage disse radial looper. Disse områdene ikke har en felles sekvens i DNA. De er enten første eller facultative i naturen.