DNA-Verpackung: Verpackung von DNA-Helix mit Magnetspulen-Modelldiagramm
Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über die DNA-Verpackung zu erfahren: Packen von DNA-Helix mit Solenoid-Modelldiagramm!
Der durchschnittliche Abstand zwischen den beiden benachbarten Basenpaaren beträgt 0, 34 nm (0, 34 x 10 -9 m oder 3, 4 A). Die Anzahl der Basenpaare in Escherichia coli beträgt 4, 6 x 10 6 . Die Gesamtlänge seiner DNA beträgt 1, 36 mm. In ähnlicher Weise haben 6, 6 x 10 9 bp der beiden menschlichen Genome, dh diploide Zellen, eine DNA-Länge von 2, 2 Metern.
Bild mit freundlicher Genehmigung: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/18/ChromatinFibers.png
Die lange DNA wird in kleinen Bereichen (etwa 1 um in E. coli und 5 um Kern im Menschen) nur durch Packung oder Verdichtung untergebracht. DNA ist sauer aufgrund der Anwesenheit einer großen Anzahl von Phosphatgruppen. Die Verdichtung erfolgt durch Faltung und Bindung von DNA mit Basisproteinen, Nicht-Histon in Prokaryoten und Histonen in Eukaryoten.
DNA-Verpackung in Prokaryoten:
DNA liegt im Zytoplasma. Es wird mit Hilfe von RNAs und Nicht-Histon-basischen Proteinen wie Polyaminen super aufgerollt. Die verdichtete Masse der DNA wird als Nukleoid oder Pro-Chromosom bezeichnet.
DNA-Verpackung in Eukaryoten:
Es wird mit Hilfe von Lysin- und Arginin-reichen Grundproteinen, sogenannten Histonen, durchgeführt. Die Verdichtungseinheit ist das Nukleosom. Es gibt fünf Arten von Histonproteinen - H 1; H 2 A, H 2 B, H 3 und H 4 . Vier davon (H 2 A, H 2 B, H 3 und H 4 ) treten paarweise auf und bilden Histon-Octamer, den sogenannten Nu-Körper oder Kern des Nukleosoms. Ihre positiv geladenen Enden (aufgrund basischer Aminosäuren) sind nach außen gerichtet. Sie ziehen negativ geladene DNA-Stränge an.
Etwa 166 bp DNA wird für 1% -Drehungen über einen Nu-Körper gewickelt, um ein Nucleosom mit einer Größe von 110 x 60 A (11 x 6 nm) zu bilden. DNA, die zwei benachbarte Nukleosomen verbindet, wird als Interbead- oder Linker-DNA bezeichnet. Es trägt H 1 -Histonprotein (als Plugging-Protein bezeichnet und fungiert als Markerprotein). Die Länge der Linker-DNA variiert (etwa 145 A bei 70 bp). Nukleosomen- und Linker-DNA bilden zusammen das Chromatosom.
Die Nukleosomenkette gibt dem Elektronenmikroskop ein Aussehen der Fäden. Die Perlenschnur wird gewickelt, um eine zylindrische Spule oder ein Solenoid mit 6 Nukleosomen pro Windung zu bilden. Tatsächlich hat die nukleosomale Organisation eine Dicke von ungefähr 10 nm, die weiter kondensiert und aufgewickelt wird, um ein Solenoid mit einem Durchmesser von 30 nm zu erzeugen. Diese Solenoidstruktur wird weiter aufgewickelt, um eine Chromatinfaser von 30 bis 80 nm und dann ein Chromatid von 700 nm zu erzeugen.
DNA → Nukleosom → Magnet → Chromatinfaser → Chromatid → Chromosom
(2 nm Durchmesser) (10 nm Durchmesser) (30 nm Durchmesser) (30–80 nm Durchmesser) (700 nm Durchmesser) (1400 nm Durchmesser)
Chromatin wird über einem Gerüst von Nicht-Histon-Chromosomen- oder NHC-Proteinen gehalten. An einigen Stellen ist Chromatin dicht gepackt, um dunkel gefärbtes Heterochromatin zu bilden. An anderen Stellen ist das Chromatin lose verpackt. Es heißt Euchromatin. Euchromatin ist leicht befleckt. Es ist transkriptionell aktives Chromatin, während Heterochromatin transkriptionell inaktiv ist und spät repliziert oder heteropyknotisch ist.
