Molecular
tot ADN-ul este înfășurat în jurul structurilor numite nucleozomi. Nucleosomes sunt compuse din ADN dublu catenar înfășurat în jurul unui octamer de 8 histone proteine, inclusiv două din fiecare dintre următoarele: H2A, H2B, H3 și H4. Nucleozomii sunt unitatea de bază pentru cromatină. O suplimentare cu proteine histone, H1, se leagă de ADN-ul chiar lângă nucleosome și funcții în crearea suplimentare de compactare și mai complexă structura cromatinei, discutate mai jos., Stabilizarea histonei are loc prin numeroase interacțiuni proteină-proteină, legături de hidrogen și forțe electrostatice.Roger Kornberg, un biolog proeminent al ADN-ului și cromatinei, a propus modelul structurii nucleozomilor în 1974. Modelul sa bazat pe experimentele sale biochimice, Studiile de difracție cu raze x și imaginile de microscopie electronică. Experimentul lui Markus Noll, totuși, a dat un rezultat vizual interpretabil pentru a înțelege modul în care ADN-ul se înfășoară în jurul nucleozomilor. Experimentul său a început cu nuclee care nu au extras ADN, făcând structura ADN-ului natural mai ușor evidentă., Experimentul său a favorizat teoria că ADN-ul a fost înfășurat în exteriorul unității nucleozomale și fiecare nucleozom constă din aproximativ 200 de perechi de baze de ADN.
ADN se înfășoară în jurul mingea de proteine de aproximativ 2 ori, urmat de un scurt linker regiune de aproximativ 20-60 de perechi de baze cu mult timp înainte un alt histone octamer sau nucleosome forme. Fiecare nucleozom are un diametru de 10 până la 11 nanometri. Aproximativ 146 sau 147 de perechi de baze de ADN se asociază cu fiecare nucleozom., Regiunea linker variază în lungime în funcție de specie și tipul de celule, și regiunea cromozomului care este fie transcris sau nu transcris. Nucleozomul urmat de un distanțier urmat de un nucleozom și așa mai departe îi dau aspectul de margele de-a lungul unui șir. Pentru a controla expresia ADN și reglarea genelor, există „cozi” n-terminale care ies din proteina histonă. Aceste cozi de proteine pot fi modificate prin acetilare, metilare și fosforilare, iar aceste modificări vor afecta reglarea genelor. Metilarea suprimă expresia., Acetilarea crește expresia.
Nucleosomes sunt mai condensate în bucle, care în continuare se condenseze în chromsomes numai în perioadele de diviziune celulară pentru a asigura sistematică și precisă ADN moștenire în următoarea generație de celule. Acest ambalaj eficient nu numai că servește ca o modalitate de a încadra picioarele 6 ale ADN-ului în fiecare celulă, dar permite, de asemenea, anumite porțiuni ale ADN-ului să interacționeze sistematic între ele.diviziunea celulară prin mitoză și meioză este acoperită printr-o revizuire diferită a StatPearls.,alte proteine de legare a ADN-ului, cunoscute sub numele de proteine non-histone, sunt un grup mare de proteine eterogene care joacă un rol în organizarea și compactarea cromozomului în structuri de ordin superior. Proteina H1 este esențială în aceste structuri de ordin superior. Structurile secundare cromatinei sunt Modelul Solenoid și modelul Zig-Zag. Modelul Solenoid este format din nucleozomi strâns răniți într-o configurație spirală obișnuită, care conține 6 nucleozomi pe rând. Modelul Zigzag este o formă puțin mai slabă de cromatină cu configurație neregulată., În acest model, nucleozomii au puțin contact față în față. Atât în Solenoid, cât și în modelul Zig-Zag, fibrele au dimensiuni de 30 nanometri.din dimensiunea solenoidului, cromatina este ambalată și condensată în cromomi. Cromozomii au regiuni diferite numite regiuni heterocromatin și regiuni euchromatin. Heterochromatin regiuni sunt bine compactat la telomerii și centromeres, aceste regiuni ale cromozomilor sunt întotdeauna heterochromatin, și ele sunt întotdeauna strâns ambalate în cazul în care ADN-ul este foarte strâns încolăcit în jurul proteine., Aceste regiuni pot fi vizualizate microscopic prin diferite pete aplicate cromozomilor metafazei. Chiar dacă ADN-ul pare a fi neorganizat intranuclear în timpul interfazei, există încă o structură semnificativă și o partiționare a diferitelor materiale cromsomale în nucleu. ADN-ul din cromozomii individuali nu se împletește cu alți cromozomi, ci rămâne în anumite regiuni ale nucleului numite teritorii cromozomiale. Aceste teritorii pot ajuta la aducerea diferitelor gene în relație spațială între ele, ceea ce se simte a fi un regulator important al expresiei genelor.,în plus față de necesitatea compactării sistematice a ADN-ului pentru replicare și diviziune celulară, este important ca celula interfazică să aibă ADN-ul organizat în nucleu. Această organizație ajută la secțiunea ADN – ului în diferite zone de exprimare a celulelor printre alte funcții. Nucleul constă dintr-o matrice nucleară cu membrană dublu stratificată compilată din diferite tipuri de proteine care asigură stabilitatea nucleară și facilitează organizarea nucleară., Această organizație nu este în niciun caz statică și o multitudine de mecanisme complicate vor schimba expresia ADN temporal și geografic în interiorul corpului. Lamina nucleară se află chiar sub membrana interioară a nucleului, unde trăiesc proteinele de schele și proteinele de atașare a matricei. ADN-ul eucariot este organizat în bucle, care pot fi destul de variabile în lungime de la 25 la 200 de perechi de baze lungi. În cadrul codului genetic real al ADN-ului, există secvențe specifice care permit atașarea acestor Marte și SARs de-a lungul laminei nucleare., Aceste regiuni sunt numite regiuni de atașare matricială (MARs) sau regiuni de atașare a schelei (SARs) unde ADN-ul este legat de matricea sau schela cromozomului, iar Marte sunt atașate de matricea nucleară creând aceste bucle radiale. Aceste zone nu au o secvență comună în cadrul ADN-ului. Ele sunt fie constitutive, fie facultative.