Care este structura și funcția cromatinei?

cromatineieste o masă de material genetic compusă din ADN și proteine ​​care se condensează pentru a forma cromozomi în timpul diviziunii celulare eucariote. Cromatina este localizată în nucleul celulelor noastre.

Funcția principală a cromatinei este de a comprima ADN-ul într-o unitate compactă care va fi mai puțin voluminoasă și care se poate încadra în nucleu. Cromatina este formată din complexe de proteine ​​mici cunoscute sub numele de histone și ADN.

Histonele ajută la organizarea ADN-ului în structuri numite nucleozomi, oferind o bază pe care ADN-ul poate fi înfășurat. Un nucleozom este format dintr-o secvență de ADN de aproximativ 150 de perechi de baze care este înfășurat în jurul unui set de opt histone numit octamer.

Nucleozomul este pliat în continuare pentru a produce o fibră de cromatină. Fibrele de cromatină sunt învelite și condensate pentru a forma cromozomi. Cromatina face posibilă apariția multor procese celulare, inclusiv replicarea ADN-ului, transcripția, repararea ADN-ului, recombinarea genetică și diviziunea celulară.

Eucromatină și heterocromatină

Cromatina din interiorul unei celule poate fi compactată în grade diferite, în funcție de stadiul celulei din ciclul celular.

În nucleu, cromatina există ca euchromatină sau heterocromatină. În timpul interfazei ciclului, celula nu se divizează, ci suferă o perioadă de creștere.

Cea mai mare parte a cromatinei este într-o formă mai puțin compactă cunoscută sub numele de euchromatină. Mai mult ADN-ul este expus în euchromatină permițând replicarea și transcripția ADN-ului.

În timpul transcrierii, dubla helixă ADN se desface și se deschide pentru a permite copierea genelor care codifică proteinele. Replicarea ADN și transcrierea ADN-ului sunt necesare pentru ca celula să sintetizeze ADN, proteine ​​și organele în pregătirea diviziunii celulare (mitoză sau meioză).

Un mic procent de cromatină există ca heterochromatină în timpul interfazei. Această cromatină este bine împachetată, permițând transcrierea genelor. Heterochromatin pete mai întunecat cu coloranți decât euchromatina.

Cromatină în mitoză

prophase: În timpul faza mitozei, fibrele de cromatină devin învelite în cromozomi. Fiecare cromozom replicat este format din două cromatide unite la un centromer.

metafază: În timpul metafazei, cromatina devine extrem de condensată. Cromozomii se aliniază la placa metafazei.

anafaza: În timpul anafazei, cromozomii împerecheți (cromatide surori) se separă și sunt atrași de microtubuli cu fus spre capetele opuse ale celulei.

telofază: În telofază, fiecare nou cromozom fiic este separat în nucleul propriu. Fibrele de cromatină se desprind și devin mai puțin condensate. În urma citokineziei, sunt produse două celule fiice identice genetic. Fiecare celulă are același număr de cromozomi. Cromozomii continuă să se descopere și să se alungească, formând cromatină.

Cromatină, cromozom și cromatidă

Oamenii au adesea probleme în a distinge diferența dintre termenii cromatină, cromozom și cromatidă. În timp ce toate cele trei structuri sunt compuse din ADN și se găsesc în nucleu, fiecare este definită în mod unic.

• Cromatina este compusă din ADN și histone care sunt ambalate în fibre subțiri și stringente. Aceste fibre de cromatină nu sunt condensate, dar pot exista fie într-o formă compactă (heterocromatină), fie mai puțin compactă (euchromatină). Procesele care includ replicarea ADN-ului, transcripția și recombinarea apar în euchromatină. În timpul diviziunii celulare, cromatina se condensează pentru a forma cromozomi.
• Cromozomii sunt grupări monocatenare de cromatină condensată. În timpul proceselor de diviziune celulară a mitozei și meiozei, cromozomii se reproduc pentru a se asigura că fiecare nouă celulă fiică primește numărul corect de cromozomi. Un cromozom duplicat este dublu-catenar și are forma familiară X. Cele două fire sunt identice și conectate într-o regiune centrală numită centromere.
• O cromatidă este una dintre cele două fire ale unui cromozom replicat. Cromatidele conectate de un centromere se numesc cromatide surori. La sfârșitul diviziunii celulare, cromatidele surori se separă, devenind cromozomi fiici în celulele fiice nou formate.