moleculair
al het DNA is gewikkeld rond structuren die nucleosomen worden genoemd. De nucleosomen zijn samengesteld uit double-stranded DNA die rond een octamer van 8 histone proteã nen met inbegrip van twee van elk van het volgende wordt verpakt: H2A, H2B, H3, en H4. Nucleosomen zijn de basiseenheid voor chromatine. Een extra histone proteã ne, H1, bindt aan DNA enkel naast nucleosome en functies in verwezenlijking van verdere verdichting en complexere chromatin structuur, hieronder besproken., Histonstabilisatie vindt plaats via talrijke eiwit-eiwitinteracties, waterstofbinding en elektrostatische krachten.Roger Kornberg, een prominent DNA-en chromatinebioloog, stelde het model van de nucleosoomstructuur voor in 1974. Het model was gebaseerd op zijn biochemische experimenten, röntgendiffractiestudies en elektronenmicroscopiebeelden. Het experiment van Markus Noll, echter, gaf een visueel interpreteerbaar resultaat om te begrijpen hoe DNA rond de nucleosomen wikkelt. Zijn experiment begon met kernen niet geëxtraheerd DNA, waardoor de structuur van natuurlijk DNA duidelijker zichtbaar werd., Zijn experiment beviel de theorie dat DNA aan de buitenkant van de nucleosoomeenheid werd gewikkeld, en elk nucleosoom bestaat uit ongeveer 200 basenparen van DNA.
het DNA wikkelt ongeveer 2 keer rond deze bal van eiwitten, gevolgd door een kort linkergebied van ongeveer 20-60 basenparen lang voordat een ander Histon-octamer of nucleosoom ontstaat. Elk nucleosoom is 10 tot 11 nanometers in diameter. Ongeveer 146 of 147 basenparen van DNA associëren met elk nucleosoom., Het linkergebied varys in lengte afhankelijk van species en celtype, en het gebied van het chromosoom dat of wordt getranscribeerd of niet getranscribeerd. Het nucleosoom dat door een spacer wordt gevolgd die door een nucleosoom enz. wordt gevolgd geeft het de verschijning van parels langs een koord. Om de expressie van DNA en de regulering van genen te controleren, zijn er n-terminale “staarten” die uit de histonproteã ne steken. Deze proteã NEN staarten kunnen door acetylation, methylation, en phosphorylation worden gewijzigd, en deze wijzigingen zullen genverordening beà nvloeden. Methylering onderdrukt expressie., Acetylering verhoogt expressie.
nucleosomen worden verder gecondenseerd in lussen, die verder condenseren in chromsomen alleen tijdens tijden van celdeling om te zorgen voor systematische en nauwkeurige DNA-overerving in de volgende generatie cellen. Deze efficiënte verpakking dient niet alleen als een manier om de 6 voet van DNA in elke cel te passen, maar het laat ook toe dat bepaalde delen van het DNA systematisch met elkaar in wisselwerking staan.
celdeling door mitose en meiose wordt behandeld door een andere StatPearls review.,
verdere DNA-bindende eiwitten, bekend als niet-Histon-eiwitten, zijn een grote groep heterogene eiwitten die een rol spelen bij de organisatie en verdichting van het chromosoom in hogere ordestructuren. De H1 proteã ne is essentieel in deze hogere ordestructuren. Secundaire structuren van chromatine zijn het solenoïde model en het ZigZag model. Het Solenoïdemodel bestaat uit strak gekronkelde nucleosomen in een regelmatige, spiraalvormige configuratie die 6 nucleosomen per beurt bevatten. Het zigzag model is een wat lossere vorm van chromatine met onregelmatige configuratie., In dit model hebben nucleosomen weinig face-to-face contact. In zowel de Solenoïde als het ZigZag model, vezels zijn 30-nanometer in grootte.
van de grootte van de solenoïde wordt chromatine verder verpakt en gecondenseerd tot chromsomen. Chromosomen hebben verschillende gebieden genoemd heterochromatin gebieden en euchromatin gebieden. De heterochromatingebieden zijn strak verdicht daar bij telomeren en centromeren, zijn deze gebieden van het chromosoom altijd heterochromatin, en zij zijn altijd strak verpakt waar DNA zeer strak rond proteã nen wordt opgerold., Deze gebieden kunnen microscopisch door diverse vlekken worden gevisualiseerd die op metafasechromosomen worden toegepast. Hoewel DNA ongeorganiseerd intranuclearly tijdens interphase schijnt te zijn, is er nog significante structuur en het verdelen van verschillend chromsomal materiaal binnen de kern. Het DNA van individuele chromosomen is niet met andere chromosomen verweven maar blijft in specifieke gebieden van de kern genoemd chromosoomgebieden. Deze gebieden kunnen helpen verschillende genen in ruimtelijke relatie met elkaar te brengen, die wordt gevoeld om een belangrijke regulator van genexpressie te zijn.,
naast de noodzaak van systematische verdichting van DNA voor replicatie en celdeling, is het belangrijk dat het DNA van de interfasecel binnen de kern wordt georganiseerd. Deze organisatie helpt om DNA in verschillende gebieden van celuitdrukking onder andere functies te verdelen. De kern bestaat uit een kern dubbel gelaagde membraanmatrijs samengesteld van verschillende soorten proteã nen die nucleaire stabiliteit verzekeren en nucleaire organisatie vergemakkelijken., Deze organisatie is geenszins statisch en een overvloed aan ingewikkelde mechanismen zal DNA-expressie temporeel en geografisch binnen het lichaam veranderen. Het kernlamina bevindt zich net onder het binnenste membraan van de kern, waar steigereiwitten en matrixaanhechtingseiwitten leven. Eukaryotic DNA wordt georganiseerd in lijnen, die vrij veranderlijk in lengte van 25 tot 200 lange basisparen kan zijn. Binnen de eigenlijke genetische code van DNA, zijn er specifieke opeenvolgingen die voor gehechtheid van deze MARs en SARs langs de nucleaire lamina toestaan., Deze gebieden worden genoemd de gebieden van de matrixhechting (MARs) of de gebieden van de steigerhechting (SARs) waar het DNA aan de matrijs of het steiger van het chromosoom wordt gebonden, en MARs aan de nucleaire matrijs wordt verbonden die deze radiale lijnen creëren. Deze gebieden hebben geen gemeenschappelijke opeenvolging binnen DNA. Ze zijn constitutief of facultatief van aard.