Како је ДНК организована да стане у ћелију?

У свом телу имате око 50 билиона ћелија. Готово сви они имају ДНК у себи - заправо два метра. Ако бисте сву ту ДНК повезали од краја до краја, имали бисте довољно дугачку жицу да обиђете Земљу два и по милиона пута. Ипак, та ДНК се спакује довољно чврсто да се не само уклопи у ваше тело, већ се уклапа у ситна језгра ћелија које чине ваше тело. Ваше тело управља овим истим начином на који бисте успели да организујете сакупљање конопаца или дуге предива: котура и петље заједно.

Структура ДНК

Појединачни молекул ДНК састоји се од дугог ланца молекула аденина, цитозина, гванина и тимина повезаних заједно са групама шећера и фосфата. Молекули ДНК ретко постоје сами; обично су упарени у комплементарне нити које се намотавају једна око друге у познатој конфигурацији двоструке завојнице. Попут два ланца нити, дволанчана ДНК пружа неку врсту хемијске заштите која чини њих две јаче од себе саме. То двоструко ланчање је први механизам за паковање ДНК у чврсто паковање, смањујући два метра дужине на један.

Нуклеозоми

Да имате 50 јарди конца, не бисте желели да га баците на хрпу. Уместо тога, добили бисте калем и омотали конац око њега. То је иста ствар коју ваше тело ради са ДНК. Користи групе молекула које називамо хистони као калеме за ДНК. Ситуација је ипак мало компликованија од ваше колутове нити, јер ваше тело мора бити у могућности да приступи различитим деловима ваше ДНК у различито време. Дакле, уместо једне велике калемове која би се морала много одмотати да би стигла на неко место у средини, ваше тело прави пуно малих калемова, правећи једну петљу за другом у вашој ДНК. Те малене петље намотане ДНК називају се нуклеозомима, а сваки хромозом их има на стотине хиљада. Добијена структура се обично назива „низ перли“. Ово намотавање смањује дужину ДНК са око једног метра на око 14 центиметара.

Влакно од 30 нм

Следећи корак у сабијању ДНК није толико добро схваћен, иако су резултати познати. Нуклеосоми се некако навијају једни око других, можда попут латица на тратинчици да је свака латица вертикални нуклеозом. Затим се кружне петље нуклеозома спирално постављају једна на другу. Резултат је структура која се назива 30-нанометарско влакно, јер је то пречник пречника 30 милијардитих делова метра. То 30-нанометарско влакно се затим петља на себи, а петље се затим поново петљају на себе - сада више попут мотка предива него калема конца. Тај ниво завоја је довољан да уклопи ДНК у ћелијско језгро.

Метафаза

Када се ћелија подели, она се дели на две савршене копије себе. Те две савршене копије укључују два сета ДНК. Да би се припремили за умножавање, хромозоми се још више кондензују, поређајући се у ћелијску животну фазу која се назива метафаза. У метафази, ДНК има толико петљи на петљи да је стиснута у дужину од десет хиљадитих од своје првобитне дужине. Ти компримовани облици били су први откривени облик ДНК.

  • Објави
instagram viewer