Apa itu Kromatin dan Kromosom?

DNA, zat yang bertanggung jawab untuk mengekspresikan susunan genetik semua organisme hidup, adalah molekul panjang yang sempit terdiri dari tulang punggung gula-fosfat yang mendukung urutan yang tepat dari molekul yang lebih kecil yang disebut nukleotida pangkalan. Sel membaca bagian DNA yang disebut gen untuk mengontrol produksi protein yang membentuk karakteristik sel.

Kromatin dan kromosom adalah bentuk berbeda dari bahan yang sama yang bekerja dengan mengemas molekul DNA agar sesuai dan beroperasi dalam sel kecil. Pengemasan bukan satu-satunya fungsi kromosom dan kromatin. Ini juga dapat berfungsi untuk membantu mengatur ekspresi gen.

Organisme eukariotik, yang mencakup semua bentuk kehidupan kecuali yang paling sederhana, memiliki sel yang mengandung daerah berdinding pusat yang disebut nukleus. Sebagian besar DNA sel berada di dalam nukleus, yang menciptakan tantangan pengemasan yang cukup besar. Jika Anda merentangkan semua DNA dalam sel manusia, itu akan memanjang sekitar 3 meter.

Alam telah menemukan cara untuk memasukkan semua DNA itu ke dalam nukleus yang hanya berdiameter 1/100.000 meter. Sel tidak hanya harus menekan DNA inti dengan kuat, tetapi juga harus mengatur DNA dengan bijaksana sehingga sel dapat mengakses bagian yang ingin digunakannya.

Kami mendefinisikan kromatin berdasarkan susunan dan fungsinya. kromatin adalah kombinasi DNA, asam ribonukleat, dan protein yang disebut histon yang mengisi inti sel. Histon menempel dan memampatkan untaian heliks ganda DNA. Kromatin membentuk struktur seperti manik-manik yang disebut nukleosom, memadatkan DNA dengan faktor enam.

Tali manik-manik kemudian melilit menjadi bentuk tabung berongga, solenoida, yang 40 kali lebih kompak. Kromatin dapat mencapai kompresi tinggi sebagian dengan menetralkan muatan listrik negatif yang mendominasi seluruh molekul DNA dan yang sebaliknya akan menahan kompresi. Salah satu jenis kromatin, yang disebut eukromatin, secara aktif mengatur aktivitas gen, sementara heterokromatin membuat daerah tidak aktif dari molekul DNA terikat erat.

Ketika DNA terikat erat, gen di wilayah itu tidak dapat ditranskripsi karena mesin transkripsi (enzim dan molekul lain) tidak dapat secara fisik mencapai gen. Ketika kromatin terikat secara longgar, di sisi lain, gen dapat lebih mudah ditranskripsi dan diekspresikan.

Kromosom terbentuk ketika sebuah sel akan membelah, pada saat itu kromatin seperti spageti memadat lebih jauh, dengan faktor 10.000. Tubuh kental yang dihasilkan adalah kromosom, yang biasanya menyerupai X besar. Keempat lengan X bergabung di bagian tengah yang disebut sentromer. Kebanyakan sel manusia memiliki 46 kromosom dalam dua set 23, masing-masing set disumbangkan oleh orang tua.

Kromosom menggandakan diri dan mendistribusikan secara merata ke setiap sel anak selama pembelahan sel. Setelah pembelahan sel selesai, kromosom memasuki periode yang disebut interfase dan kembali ke untaian kromatin.

Prokariota memiliki sesuatu yang mirip dengan kromosom dan kromatin, tetapi tidak persis sama. Alih-alih kompleks yang sama yang ada di eukariota, prokariota hanya "menggulung" DNA mereka agar muat di dalam sel. Prokariota juga hanya memiliki satu "rumpun" DNA yang disebut nukleoid. Meskipun ada protein yang terkait dengan superkoil ini, struktur atau susunannya tidak sama dengan kromatin.

Transkripsi hanya terjadi selama interfase. Selama transkripsi, sel menyalin gen DNA spesifik ke RNA, yang kemudian diterjemahkan menjadi protein. Selama interfase, kromatin relatif rileks, memungkinkan mesin transkripsi sel untuk mengakses gen DNA.

Eukromatin mengelilingi gen yang memenuhi syarat untuk transkripsi dan memainkan peran aktif dalam proses tersebut. Heterochomatin menempel pada bagian molekul DNA yang tidak aktif. Kromatin mengembun menjadi kromosom dan kemudian berelaksasi lagi saat sel berganti-ganti antara pembelahan dan interfase.