Kromatin adalah bahan yang digunakan untuk membuat kromosom. Secara lebih terperinci, kromatin terdiri dari DNA, RNA dan pelbagai molekul protein. Ini terletak di inti setiap sel yang membentuk manusia. Bahan ini mewakili kira-kira dua meter molekul DNA, dalam bentuk hiperkompak. Sebahagiannya, inti sel mempunyai panjang kira-kira 5 hingga 7 mikrometer.
Apa itu kromatin
Isi kandungan
Bagi definisi biologi kromatin, ini merujuk kepada cara DNA ditampilkan dalam inti sel. Ini adalah bahan asas kromosom eukariotik, dan tergolong dalam penyatuan DNA, RNA dan protein yang terdapat di inti sel sel eukariotik dan yang merupakan genom sel-sel ini, yang fungsinya adalah membentuk kromosom sehingga bergabung ke dalam nukleus sel. Protein terdiri daripada dua jenis: histon dan protein bukan histone.
Sejarah kromatin
Bahan ini ditemui pada tahun 1880 terima kasih kepada Walther Flemming, saintis yang memberinya nama itu, kerana minatnya terhadap pewarna. Namun, kisah Flemming ditemui empat tahun kemudian, oleh penyelidik Albrecht Kossel. Mengenai kemajuan yang dibuat dalam penentuan struktur kromatin, sangat langka, tidak sampai tahun 1970-an, ketika pengamatan pertama dari serat kromatin dapat dibuat berkat mikroskopi elektron yang sudah ada, yang yang mengungkapkan keberadaan nukleosom, yang terakhir adalah unit dasar kromatin, yang strukturnya lebih terperinci secara terperinci dengan menggunakan kristalografi sinar-X pada tahun 1997.
Jenis kromatin
Ia dikelaskan kepada dua jenis: euchromatin dan heterochromatin. Unit asas yang membentuk kromatin adalah nukleosom, yang terdiri dari panjang sekitar 146 pasang basa, yang pada gilirannya dikaitkan dengan kompleks spesifik dari lapan histon nukleosom. Jenisnya diperincikan di bawah:
Heterokromatin
- Ia adalah ungkapan bahan yang paling padat, tidak mengubah tahap pemadatannya sepanjang kitaran sel.
- Ia terdiri daripada urutan DNA yang sangat berulang dan tidak aktif yang tidak meniru dan membentuk sentromer kromosom.
- Fungsinya adalah untuk melindungi integriti kromosom kerana kemasannya yang padat dan tetap dengan gen.
Ia dapat dikenali dengan mikroskop cahaya dengan warna gelap kerana ketumpatannya. Heterokromatin terbahagi kepada dua kumpulan:
Konstitutif
Tampaknya sangat padat oleh urutan berulang dalam semua jenis sel dan tidak dapat ditranskripsikan kerana tidak mengandungi maklumat genetik. Mereka adalah sentromer dan telomer semua kromosom yang tidak mengekspresikan DNA mereka.
Pilihan
Ia berbeza dalam jenis sel yang berlainan, hanya terkondensasi dalam sel tertentu atau jangka waktu pengembangan sel tertentu, seperti corpuscle Barr, yang terbentuk kerana heterokromatin pilihan mempunyai kawasan aktif yang dapat ditranskrip dalam keadaan dan ciri tertentu. Ia juga merangkumi DNA satelit.
Euchromatin
- Euchromatin adalah bahagian yang kekal dalam keadaan kurang pekat daripada heterochromatin dan diedarkan ke seluruh nukleus semasa kitaran sel.
- Ia mewakili bentuk aktif kromatin di mana bahan genetik ditranskrip. Keadaannya yang kurang pekat dan kemampuannya untuk berubah secara dinamik menjadikan transkripsi dapat dilakukan.
- Tidak semuanya ditranskrip, bagaimanapun, selebihnya biasanya ditukar menjadi heterokromatin untuk memadatkan dan melindungi maklumat genetik.
- Strukturnya mirip dengan kalung mutiara, di mana setiap mutiara mewakili nukleosom yang terdiri dari lapan protein yang disebut histon, di sekitarnya terdapat sepasang DNA.
- Tidak seperti heterokromatin, pemadatan dalam euchromatin cukup rendah untuk membolehkan akses ke bahan genetik.
- Dalam ujian makmal, ini dapat dikenali dengan mikroskop optik, kerana strukturnya lebih terpisah dan diresapi dengan warna terang.
- Dalam sel prokariotik, ia adalah satu-satunya bentuk kromatin yang ada, ini mungkin disebabkan oleh fakta bahawa struktur heterokromatin berkembang bertahun-tahun kemudian.
Peranan dan kepentingan Chromatin
Fungsinya adalah untuk memberikan maklumat genetik yang diperlukan agar organel sel melakukan sintesis dan transkripsi protein. Mereka juga menyebarkan dan menyimpan maklumat genetik yang terdapat dalam DNA, menggandakan DNA dalam pembiakan sel.
Selain itu, bahan ini juga terdapat di dunia haiwan. Sebagai contoh, dalam kromatin sel haiwan, kromatin seks terbentuk sebagai jisim kromatin pekat di nukleus antara muka, yang mewakili kromosom X yang tidak aktif yang melebihi nombor satu di nukleus mamalia. Ini juga dikenali sebagai mayat Barr.
Ini memainkan peranan peraturan asas dalam ekspresi gen. Keadaan pemadatan yang berbeza boleh dikaitkan (walaupun tidak jelas) dengan tahap transkripsi yang ditunjukkan oleh gen yang terdapat di kawasan ini. Chromatin sangat menindas untuk transkripsi, kerana perkaitan DNA dengan protein yang berbeza menyulitkan pemprosesan polimerase RNA yang berbeza. Oleh itu, terdapat pelbagai mesin pembentukan semula kromatin dan pengubahsuaian histon.
Pada masa ini terdapat apa yang dikenali sebagai " histone code ". Histon yang berbeza boleh mengalami pengubahsuaian pasca-terjemahan, seperti metilasi, asetilasi, fosforilasi, yang biasanya diberikan pada residu lisin atau arginin. Asetilasi dikaitkan dengan pengaktifan transkripsi, kerana ketika lisin diasetilasi, keseluruhan positif histon menurun, sehingga mempunyai pertalian yang lebih rendah untuk DNA (yang dikenakan negatif).
Akibatnya, DNA kurang terikat, sehingga membenarkan akses oleh mesin transkrip. Sebaliknya, metilasi dikaitkan dengan penindasan transkrip dan pengikatan DNA-histon yang lebih kuat (walaupun ini tidak selalu benar). Sebagai contoh, dalam ragi S. pombe, metilasi pada residu lisin 9 histon 3 berafiliasi dengan penindasan transkripsi dalam heterokromatin, sedangkan metilasi pada residu lisin 4 mendorong ekspresi gen.
Enzim yang menjalankan fungsi pengubahsuaian histon adalah histone asetilase dan deasetilase, dan histon metilase dan demethylases, yang membentuk keluarga yang berbeza yang anggotanya bertanggungjawab untuk mengubah suai residu tertentu pada ekor panjang histon.
Sebagai tambahan kepada pengubahsuaian histon, ada juga mesin pembentukan semula kromatin, seperti SAGA, yang bertugas mengubah posisi nukleosom, baik dengan memindahkannya, memutarkannya atau bahkan melucutkan senjata secara separa, mengeluarkan beberapa histon konstituen nukleosom dan kemudian mengembalikannya. Secara umum, mesin pembentukan semula kromatin sangat penting untuk proses transkripsi pada eukariota, kerana mereka membenarkan akses dan proses proses polimerase.
Kaedah lain untuk menandakan kromatin sebagai "tidak aktif" boleh berlaku pada tahap metilasi DNA, di sitosin yang tergolong dalam dinukleotida CpG. Secara umum, metilasi DNA dan kromatin adalah proses sinergi, kerana, misalnya, ketika DNA dimetilasi, terdapat enzim metilasi histon yang dapat mengenali sitosin metilasi dan histon metilasi. Begitu juga, enzim yang metilat DNA dapat mengenali histon metilasi dan oleh itu meneruskan metilasi pada tahap DNA.
Soalan Lazim mengenai Chromatin
Apakah ciri-ciri kromatin?
Ia dicirikan dengan mengandungi hampir dua kali lebih banyak protein daripada bahan genetik. Protein yang paling penting dalam kompleks ini adalah histon, yang merupakan protein bermuatan positif kecil yang mengikat DNA melalui interaksi elektrostatik. Juga, kromatin mempunyai lebih dari seribu protein histon yang berbeza. Unit asas kromatin adalah nukleosom, yang terdiri daripada penyatuan histon dan DNA.Bagaimana kromatin dibuat?
Ini terdiri dari kombinasi protein yang disebut histon, yang merupakan protein dasar yang terbentuk dari arginin dan lisin, dengan DNA dan RNA, di mana fungsinya adalah untuk membentuk kromosom sehingga disatukan ke dalam inti sel.Apakah struktur kromatin?
Ultrastruktur kromatin berdasarkan: histon, membentuk nukleosom (lapan protein histon + satu serat DNA pasangan 200 asas). Setiap nukleosom bersekutu dengan jenis histone, H1, dan kromatin pekat dibentuk.Apakah perbezaan antara kromatin dan kromosom?
Bagi kromatin, ia adalah bahan asas inti sel, dan konstitusi kimianya hanyalah helai DNA dalam pelbagai tahap pemeluwapan.Sebaliknya, kromosom adalah struktur di dalam sel yang mengandungi maklumat genetik dan setiap kromosom terdiri dari molekul DNA, yang terkait dengan RNA dan protein.
