모든 생명체의 유전 적 구성을 나타내는 물질 인 DNA는 길고 좁은 분자입니다. 뉴클레오타이드라고하는 더 작은 분자의 정확한 서열을 지원하는 당-인산 백본으로 구성 기지. 세포는 유전자라고 불리는 DNA 부분을 읽어 세포의 특성을 결정하는 단백질 생산을 제어합니다.
염색질과 염색체는 DNA 분자를 포장하여 작은 세포에 맞고 작동하는 동일한 물질의 다른 형태입니다. 그러나 포장이 유일한 염색체 및 염색질 기능은 아닙니다. 또한 유전자 발현을 조절하는 기능을 할 수 있습니다.
패키징 과제
진핵 생물가장 단순한 형태를 제외한 모든 생명체를 포함하는에는 핵이라고하는 중앙 벽으로 둘러싸인 영역을 포함하는 세포가 있습니다. 대부분의 세포 DNA는 핵에 존재하므로 패키징이 매우 어렵습니다. 인간 세포의 모든 DNA를 펴면 약 3 미터 정도 늘어납니다.
자연은 그 모든 DNA를 직경이 1 / 100,000 미터에 불과한 핵에 넣는 방법을 발견했습니다. 세포는 핵 DNA를 단단히 압축해야 할뿐만 아니라, 세포가 사용하려는 부분에 접근 할 수 있도록 DNA를 현명하게 배열해야합니다.
염색질 정의
염색질은 구성과 기능으로 정의합니다. 크로 마틴 DNA, 리보 핵산, 세포핵을 채우는 히스톤이라고하는 단백질의 조합입니다. 히스톤은 DNA의 이중 나선 가닥에 부착되어 압축됩니다. 염색질은 뉴 클레오 솜이라고하는 구슬 모양의 구조를 형성하여 DNA를 6 배 압축합니다.
그런 다음 비드 스트링은 40 배 더 콤팩트 한 솔레노이드 인 속이 빈 튜브 모양으로 감 깁니다. 크로 마틴은 DNA 분자 전체를 지배하고 그렇지 않으면 압축에 저항 할 음전하를 중화함으로써 부분적으로 높은 압축을 달성 할 수 있습니다. 유 크로 마틴이라고하는 한 가지 유형의 염색질은 유전자 활동을 적극적으로 조절하는 반면 헤테로 크로 마틴은 DNA 분자의 비활성 영역을 단단히 결합합니다.
DNA가 단단하게 결합되면 전사 기계 (효소 및 기타 분자)가 물리적으로 유전자에 도달 할 수 없기 때문에 해당 영역의 유전자를 전사 할 수 없습니다. 반면에 염색질이 느슨하게 결합되면 유전자가 더 쉽게 전사되고 발현 될 수 있습니다.
염색체
염색체는 세포가 분열하려고 할 때 형성되며, 이때 스파게티 같은 염색질은 10,000 배 더 압축됩니다. 결과적으로 응축 된 신체는 일반적으로 큰 X와 유사한 염색체입니다. X의 네 개의 팔은 중심이라고 불리는 중앙 부분에서 결합됩니다. 대부분의 인간 세포는 23 개씩 두 세트에 46 개의 염색체를 가지고 있으며 각 세트는 부모가 기증합니다.
염색체는 스스로 복제하고 세포 분열 중에 각 딸 세포에 고르게 분포합니다. 세포 분열이 끝나면 염색체는 간기 (interphase)라고 불리는 기간에 들어가 염색질 가닥으로 돌아갑니다.
원핵 생물은 염색체 및 염색질과 비슷한 것이 있지만 완전히 동일하지는 않습니다. 진핵 생물에있는 동일한 복합체 대신에, 원핵 생물은 세포 내부에 맞추기 위해 단순히 DNA를 "초코 일"합니다. 원핵 생물은 또한 뉴 클레오 이드 (nucleoid)라고 불리는 하나의 DNA "덩어리"만을 가지고 있습니다. 이 supercoiling과 관련된 단백질이 있지만 염색질과 동일한 구조 또는 설정이 아닙니다.
염색질 기능: 압축 및 이완
전사는 간기 동안에 만 발생합니다. 전사하는 동안 세포는 특정 DNA 유전자를 RNA로 복사하여 이후에 단백질로 번역합니다. 간기 동안 염색질은 상대적으로 이완되어 세포의 전사 기계가 DNA 유전자에 접근 할 수 있습니다.
유 크로 마틴은 전사에 적합한 유전자를 둘러싸고 그 과정에서 적극적인 역할을합니다. 헤테로 코 마틴은 DNA 분자의 비활성 부분에 부착됩니다. 염색체는 염색체로 응축 된 다음 세포가 분열과 간기 사이를 번갈아 가면서 다시 이완됩니다.