Wat is de structuur en functie van Chromatine?

Chromatinis een massa genetisch materiaal dat bestaat uit DNA en eiwitten die condenseren om chromosomen te vormen tijdens eukaryotische celdeling. Chromatin bevindt zich in de kern van onze cellen.

De primaire functie van chromatine is om het DNA samen te persen tot een compacte eenheid die minder volumineus is en in de kern past. Chromatine bestaat uit complexen van kleine eiwitten die bekend staan ​​als histonen en DNA.

Histonen helpen DNA te organiseren in structuren die nucleosomen worden genoemd door een basis te bieden waarop het DNA kan worden gewikkeld. Een nucleosoom bestaat uit een DNA-sequentie van ongeveer 150 basenparen die is gewikkeld rond een set van acht histonen, een octameer genaamd.

Het nucleosoom wordt verder gevouwen om een ​​chromatinevezel te produceren. Chromatinevezels worden opgerold en gecondenseerd om chromosomen te vormen. Chromatine maakt het mogelijk dat vele celprocessen plaatsvinden, waaronder DNA-replicatie, transcriptie, DNA-reparatie, genetische recombinatieen celdeling.

Chromatine in een cel kan in verschillende mate worden verdicht, afhankelijk van het stadium van een cel in de cel celcyclus.

In de kern bestaat chromatine als euchromatine of heterochromatine. Gedurende interfase van de cyclus deelt de cel niet maar ondergaat een periode van groei.

Het grootste deel van de chromatine is in een minder compacte vorm die bekend staat als euchromatin. Meer van het DNA wordt blootgesteld in euchromatine waardoor replicatie en DNA-transcriptie kan plaatsvinden.

Tijdens transcriptie, het DNA dubbele helix ontspant en opent om de toe te staan genen codering voor eiwitten worden gekopieerd. DNA-replicatie en transcriptie zijn nodig voor de cel om DNA, eiwitten en te synthetiseren organellen ter voorbereiding op celdeling (mitose of meiosis).

Een klein percentage chromatine bestaat als heterochromatine tijdens interfase. Dit chromatine is stevig verpakt, waardoor gentranscriptie niet mogelijk is. Heterochromatine kleurt donkerder met kleurstoffen dan euchromatine.

Profase: Tijdens profase van mitose worden chromatinevezels opgerold tot chromosomen. Elk gerepliceerd chromosoom bestaat uit twee chromatiden toegetreden tot a centromeer.

Metafase: Tijdens metafase wordt het chromatine extreem gecondenseerd. De chromosomen liggen op de metafaseplaat.

Anafase: Tijdens anafase, de gepaarde chromosomen (zus chromatiden) scheiden en worden getrokken door spindel microtubuli naar tegenovergestelde uiteinden van de cel.

Telofase: In telofase, elk nieuw dochter chromosoom is gescheiden in zijn eigen kern. Chromatinevezels rollen af ​​en worden minder gecondenseerd. Na cytokinese worden twee genetisch identieke dochtercellen geproduceerd. Elke cel heeft hetzelfde aantal chromosomen. De chromosomen blijven ontrollen en verlengen, waardoor chromatine wordt gevormd.

Mensen hebben vaak moeite om het verschil tussen de termen chromatine, chromosoom en chromatide te onderscheiden. Terwijl alle drie de structuren zijn samengesteld DNA en gevonden in de kern, is elk uniek gedefinieerd.

• Chromatine is samengesteld uit DNA en histonen die zijn verpakt in dunne, vezelige vezels. Deze chromatinevezels zijn niet gecondenseerd, maar kunnen in een compacte vorm (heterochromatine) of in een minder compacte vorm (euchromatine) voorkomen. Processen waaronder DNA-replicatie, transcriptie en recombinatie vinden plaats in euchromatine. Tijdens celdeling condenseert chromatine om chromosomen te vormen.
• Chromosomen zijn enkelstrengige groepen gecondenseerde chromatine. Tijdens de celdelingsprocessen van mitose en meiose repliceren chromosomen om ervoor te zorgen dat elke nieuwe dochtercel het juiste aantal chromosomen ontvangt. Een gedupliceerd chromosoom is dubbelstrengs en heeft de vertrouwde X-vorm. De twee strengen zijn identiek en verbonden in een centraal gebied genaamd de centromeer.
• EEN chromatide is een van de twee strengen van een gerepliceerd chromosoom. Chromatiden verbonden door een centromeer worden zusterchromatiden genoemd. Aan het einde van de celdeling scheiden zusterchromiden zich af en worden dochterchromosomen in de nieuw gevormde dochtercellen.

Cooper, Geoffrey. The Cell: A Molecular Approach. 8e editie, Sinauer Associates (Oxford University Press), 2018, Oxford, Verenigd Koninkrijk