Хроматин

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Хроматинът е надмолекулен комплекс от ДНК и белтъци, които изграждат тънки дълги нишки. Те имат способността обратимо да се спирализират, при което се удебеляват и дължината им намалява многократно. В зависимост от степента на спирализация се оформят два типа хроматин - еухроматин, който не е спирализиран, и хетерохроматин, който е силно спирализиран. Най-голяма е спирализацията на хроматиновите нишки през време на клетъчното делене, когато са най-удебелени и скъсени и се наблюдават с обикновен светлинен микроскоп във вид на хромозоми.

Основните функции на хроматина са 1) да събере ДНК в по-компактна, по-плътна форма, 2) да подпомогне ДНК макромолекулата за извършване на митоза, 3) да предотврати увреждане на ДНК 4) да контролира проявлението на гените и ДНК репликацията. Основна белтъчна съставка на хроматина са хистоните, които действат като макари, около които ДНК молекулата се увива и заема компактна форма. Хроматин е намерен само в еукариотни клетки (клетки с обусловено ядро). При прокариотните клетки ДНК е организирано по различен начин (прокариотният еквивалент на хромозома се нарича генофор и се намира в нуклеоидния регион на клетката – област с неправилна форма, в която се съдържа цялата или голяма част от наследствената й информация).

Структурата на хроматина зависи от няколко фактора. Цялостната структура зависи от фазата от клетъчния цикъл, в която се намира клетката. По време на интерфаза хроматинът е структурно отпуснат за да предостави достъп до РНК  и ДНК полимераза, които транскрибират и репликират ДНК.  Локалната структура на хроматина по време на интерфазата зависи от гените, намиращи се в молекулата ДНК.  ДНК, кодираща гени, които се транскрибират активно (са „включени“) е по-хлабаво опакована и се свързва с РНК полимераза (еухроматин), докато ДНК, която кодира неактивни гени („изключени“) е по-сгъстена и се свързва със структурни белтъци (хетерохроматин).

Като цяло съществуват три нива на организация на хроматина:

1.     ДНК се увива около белтъчните вешества – хистони, образувайки нуклеозоми; структора напомняща нанизани на връв маниста (еухроматин)

2.     Много на брой хистони се увиват около 30nm-дълга нишка, състояща се от множество нуклеозоми, намиращи в тяхната най-компактна форма (хетерохроматин).

3.     По-високо ниво на ДНК кондензация на 30-нанометровата нишка в метафазна хромозома (по време на митоза и мейоза).

Съществуват и много клетки, които не следват тази организация. Например сперматозоидите и червените кръвни клетки при птиците имат по-плътно опакован хроматин от повечето еукариотни клетки, а при трипаносоматидната протозоа (trypanosomatid protozoa) хроматинът не се кондензира във видими хромозоми за клетъчно делене.