Care este structura și funcția cromatinei?

Cromatina este o masă de material genetic compusă din ADN și proteine care se condensează să formeze cromozomi în timpul diviziunii celulare eucariote. Cromatina este localizată în nucleu al nostru celulele.

Funcția principală a cromatinei este de a comprima ADN-ul într-o unitate compactă care va fi mai puțin voluminoasă și care se poate încadra în nucleu. Cromatina este formată din complexe de proteine ​​mici cunoscute sub numele de histone și ADN.

Histonele ajută la organizarea ADN-ului în structuri numite nucleozomi, oferind o bază pe care ADN-ul poate fi înfășurat. Un nucleozom este format dintr-o secvență de ADN de aproximativ 150 de perechi de baze care este înfășurat în jurul unui set de opt histone numite octamer.

Nucleozomul este pliat în continuare pentru a produce o fibră de cromatină. Fibrele de cromatină sunt învelite și condensate pentru a forma cromozomi. Cromatina face posibilă apariția multor procese celulare, inclusiv Replicarea ADN-ului, transcriere, Repararea ADN-ului, recombinare genetică, și diviziunea celulară.

Cromatina dintr-o celulă poate fi compactată în diferite grade, în funcție de stadiul celulei din celula ciclul celulei.

În nucleu, cromatina există ca euchromatină sau heterocromatină. Pe parcursul interfază a ciclului, celula nu se divizează, ci suferă o perioadă de creștere.

Cea mai mare parte a cromatinei este într-o formă mai puțin compactă cunoscută sub numele de euchromatină. Mai mult ADN-ul este expus în euchromatină permițând replicarea și transcripția ADN-ului.

În timpul transcrierii, ADN-ul helix dublu se desface și se deschide pentru a permite gene codare pentru proteine a fi copiat. Replicarea și transcripția ADN-ului sunt necesare pentru ca celula să sintetizeze ADN, proteine ​​și organite în pregătirea diviziunii celulare (mitoză sau meioză).

Un mic procent de cromatină există ca heterochromatină în timpul interfazei. Această cromatină este bine împachetată, permițând transcrierea genelor. Heterochromatin pete mai întunecat cu coloranți decât euchromatina.

prophase: În timpul faza mitozei, fibrele de cromatină devin învelite în cromozomi. Fiecare cromozom replicat este format din două cromatide alăturat la o centromer.

metafază: În timpul metafazei, cromatina devine extrem de condensată. Cromozomii se aliniază la placa metafazei.

anafaza: În timpul anafazei, cromozomii perechi (cromatide surori) se separă și sunt trase de microtubuli cu ax spre capetele opuse ale celulei.

telofază: În telofază, fiecare nouă fiica cromozomului este separat în propriul nucleu. Fibrele de cromatină se desprind și devin mai puțin condensate. În urma citokineziei, sunt produse două celule fiice identice genetic. Fiecare celulă are același număr de cromozomi. Cromozomii continuă să se descopere și să se alungească, formând cromatină.

Oamenii au adesea probleme în a distinge diferența dintre termenii cromatină, cromozom și cromatidă. În timp ce toate cele trei structuri sunt compuse din DNA și găsite în nucleu, fiecare este definit în mod unic.

• Cromatina este compusă din ADN și histone care sunt ambalate în fibre subțiri și stringente. Aceste fibre de cromatină nu sunt condensate, dar pot exista fie într-o formă compactă (heterocromatină), fie mai puțin compactă (euchromatină). Procesele care includ replicarea ADN-ului, transcripția și recombinarea apar în euchromatină. În timpul diviziunii celulare, cromatina se condensează pentru a forma cromozomi.
• cromozomi sunt grupări monocatenare de cromatină condensată. În timpul proceselor de diviziune celulară a mitozei și meiozei, cromozomii se reproduc pentru a se asigura că fiecare nouă celulă fiică primește numărul corect de cromozomi. Un cromozom duplicat este dublu-catenar și are forma X familiară. Cele două fire sunt identice și sunt conectate într-o regiune centrală numită " centromer.
• A cromatide este oricare dintre cele două fire ale unui cromozom replicat. Cromatidele conectate de un centromere se numesc cromatide surori. La sfârșitul diviziunii celulare, cromatidele surori se separă, devenind cromozomi fiici în celulele fiice nou formate.

Cooper, Geoffrey. Celula: o abordare moleculară. Ediția a VIII-a, Sinauer Associates (Oxford University Press), 2018, Oxford, U.K.