Kromatin ve Kromozomlar Nedir?

Tüm canlı organizmaların genetik yapısını ifade etmekten sorumlu madde olan DNA, uzun ve dar bir moleküldür. nükleotid adı verilen daha küçük moleküllerin kesin bir dizisini destekleyen bir şeker-fosfat omurgasından oluşur bazlar. Hücreler, hücrenin özelliklerini oluşturan proteinlerin üretimini kontrol etmek için gen adı verilen DNA bölümlerini okurlar.

Kromatin ve kromozomlar, DNA moleküllerini küçük hücrelere sığacak ve çalışacak şekilde paketleyerek çalışan aynı malzemenin farklı biçimleridir. Paketleme, tek kromozom ve kromatin işlevi değildir. Ayrıca gen ekspresyonunu düzenlemeye yardımcı olabilir.

ökaryotik organizmalarEn basit yaşam biçimleri dışında hepsini içeren, çekirdek adı verilen merkezi bir duvarla çevrili bölge içeren hücrelere sahiptir. Bir hücrenin DNA'sının çoğu, oldukça zorlu bir paketleme sorunu yaratan çekirdekte bulunur. Bir insan hücresindeki tüm DNA'yı uzatırsanız, yaklaşık 3 metre uzar.

Doğa, tüm bu DNA'yı, çapı yalnızca 1/100.000 olan bir çekirdeğe doldurmanın bir yolunu buldu. Hücre sadece nükleer DNA'yı sıkıca sıkıştırmakla kalmaz, aynı zamanda DNA'yı bir hücrenin kullanmak istediği kısımlara erişebilmesi için mantıklı bir şekilde düzenlemelidir.

Kromatini, yapısı ve işlevi ile tanımlarız. kromatin DNA, ribonükleik asitler ve hücre çekirdeğini dolduran histon adı verilen proteinlerin bir kombinasyonudur. Histonlar, DNA'nın çift sarmal ipliklerine yapışır ve onları sıkıştırır. Kromatin, DNA'yı altı kat sıkıştırarak, nükleozom adı verilen boncuk benzeri yapılar oluşturur.

Boncuk dizisi daha sonra, 40 kat daha kompakt olan solenoid olan içi boş bir tüp şekline sarılır. Kromatin, DNA molekülü boyunca baskın olan ve aksi takdirde sıkıştırmaya direnecek olan negatif elektrik yüklerini nötralize ederek kısmen yüksek sıkıştırma sağlayabilir. Ökromatin adı verilen bir tür kromatin, gen aktivitesini aktif olarak düzenlerken, heterokromatin DNA molekülünün aktif olmayan bölgelerini sıkıca bağlı tutar.

DNA sıkı bir şekilde bağlandığında, transkripsiyon makineleri (enzimler ve diğer moleküller) gene fiziksel olarak ulaşamadığından, o bölgedeki genler kopyalanamaz. Kromatin gevşek bir şekilde bağlandığında ise genler daha kolay kopyalanabilir ve ifade edilebilir.

Kromozomlar, bir hücre bölünmek üzereyken oluşur ve bu sırada spagetti benzeri kromatin 10.000 kat daha fazla sıkıştırılır. Ortaya çıkan yoğun gövde, genellikle büyük bir X'e benzeyen bir kromozomdur. X'in dört kolu, sentromer adı verilen orta kısımda birleşir. Çoğu insan hücresi, her biri bir ebeveyn tarafından bağışlanan 23'lü iki sette 46 kromozoma sahiptir.

Kromozomlar kendilerini çoğaltır ve hücre bölünmesi sırasında her yavru hücreye eşit olarak dağılır. Hücre bölünmesi tamamlandıktan sonra, kromozomlar interfaz denilen bir döneme girer ve kromatin ipliklerine geri döner.

Prokaryotların kromozomlara ve kromatine benzer bir şeyleri vardır, ancak tamamen aynı değildir. Ökaryotlarda bulunan aynı kompleksler yerine prokaryotlar, DNA'larını hücrenin içine sığdırmak için basitçe "süper sarmal" yaparlar. Prokaryotlarda ayrıca nükleoid adı verilen yalnızca bir DNA "kümesi" vardır. Bu süper-sarılma ile ilişkili proteinler olsa da, kromatin ile aynı yapı veya kurulum değildir.

Transkripsiyon sadece interfaz sırasında gerçekleşir. Transkripsiyon sırasında hücre, spesifik DNA genlerini daha sonra proteinlere çevirdiği RNA'ya kopyalar. Ara faz sırasında, kromatin nispeten gevşer ve hücrenin transkripsiyon makinesinin DNA genlerine erişmesine izin verir.

Euchromatin, transkripsiyona uygun genleri çevreler ve süreçte aktif rol oynar. Heterokomatin, DNA molekülünün aktif olmayan kısımlarına bağlanır. Kromatin, kromozomlara yoğunlaşır ve daha sonra hücre bölünme ve interfaz arasında geçiş yaparken tekrar gevşer.