Hva er Chromatins struktur og funksjon?

Chromatinis er en masse genetisk materiale sammensatt av DNA og proteiner som kondenserer for å danne kromosomer under eukaryotisk celledeling. Chromatin er lokalisert i cellekjernen av vår celler.

Den primære funksjonen til kromatin er å komprimere DNAet til en kompakt enhet som vil være mindre voluminøs og kan passe inn i kjernen. Kromatin består av komplekser av små proteiner kjent som histoner og DNA.

Histoner hjelper til med å organisere DNA i strukturer som kalles nukleosomer ved å tilveiebringe en base som DNA kan pakkes rundt på. Et nukleosom består av en DNA-sekvens på rundt 150 basepar som er viklet rundt et sett med åtte histoner kalt en oktamer.

Nukleosomet brettes videre for å produsere en kromatinfiber. Kromatfibre blir kveilet og kondensert for å danne kromosomer. Kromatin gjør det mulig for mange celleprosesser å inngå inkludert DNA-replikasjon, transkripsjon, DNA-reparasjon, genetisk rekombinasjon, og celledeling.

Kromatin i en celle kan komprimeres i varierende grad, avhengig av cellens trinn i cellesyklus.

I kjernen eksisterer kromatin som eukromatin eller heterokromatin. I løpet av inter av syklusen, deler ikke cellen seg, men gjennomgår en periode med vekst.

Det meste av kromatinet er i en mindre kompakt form kjent som euchromatin. Mer av DNA eksponeres i eukromatin slik at replikasjon og DNA-transkripsjon kan finne sted.

Under transkripsjonen, DNA dobbeltspiralen slapper av og åpnes for å tillate gener koding for proteiner som skal kopieres. DNA-replikasjon og transkripsjon er nødvendig for at cellen skal syntetisere DNA, proteiner og organeller som forberedelse til celledeling (mitose eller meiose).

En liten prosentandel av kromatin eksisterer som heterokromatin under interfase. Dette kromatinet er tettpakket, og tillater ikke gentranskripsjon. Heterokromatin flekker mørkere med fargestoffer enn eukromatin.

prophase: Under profase om mitose blir kromatinfibre oppviklet til kromosomer. Hvert replikert kromosom består av to kromatider ble med på a cent.

metafase: Under metafase blir kromatinet ekstremt kondensert. Kromosomene stemmer overens med metafaseplaten.

anaphase: Under anafasen, de sammenkoblede kromosomene (søsterkromatider) skilles og blir trukket av spindel mikrotubuli til motsatte ender av cellen.

telophase: I telofase, hver nye datterkromosom er separert i sin egen kjerne. Kromatfibre løsner og blir mindre kondensert. Etter cytokinesis produseres to genetisk identiske datterceller. Hver celle har samme antall kromosomer. Kromosomene fortsetter å løsne og forlenge, og danner kromatin.

Folk har ofte problemer med å skille forskjellen mellom begrepene kromatin, kromosom og kromatid. Mens alle tre strukturene er sammensatt av DNA og funnet i kjernen, er hver enkelt definert.

• Chromatin er sammensatt av DNA og histoner som er pakket i tynne, tverrfibre fibre. Disse kromatinfibrene er ikke kondenserte, men kan eksistere i en kompakt form (heterokromatin) eller mindre kompakt form (euchromatin). Prosesser inkludert DNA-replikasjon, transkripsjon og rekombinasjon forekommer i euchromatin. Under celledeling kondenseres kromatin for å danne kromosomer.
• kromosomer er enkeltstrengede grupper av kondensert kromatin. Under celledelingsprosessene med mitose og meiose, replikeres kromosomer for å sikre at hver nye dattercelle får riktig antall kromosomer. Et duplisert kromosom er dobbeltstrenget og har den kjente X-formen. De to strengene er identiske og koblet sammen i et sentralt område kalt cent.
• EN kromatid er en av de to strengene til et replisert kromosom. Kromatider forbundet med en sentromere kalles søsterkromatider. På slutten av celledelingen skiller søsterkromatider seg og blir datterkromosomer i de nydannede dattercellene.

Cooper, Geoffrey. Cellen: En molekylær tilnærming. 8. utgave, Sinauer Associates (Oxford University Press), 2018, Oxford, U.K.