クロマチン構造の複製

真核細胞の遺伝物質であるDNAは、染色体と呼ばれる線状構造として核の内部に存在します。

染色体内では、二本鎖DNAは主にヒストンと呼ばれる八量体の核タンパク質を包み込み、ヌクレオソームを形成します。いくつかの非ヒストンタンパク質もDNAと結合し、DNAパッケージングを助けます。

これらのヌクレオソームと非ヒストンタンパク質は、コイルを形成するように配列し、さらにループ状に折り畳まれて、パックされたクロマチンを形成します。クロマチンの圧縮の程度により、非常に長いDNAを核内に収めることができます。M期には、クロマチンがさらにコイル状に巻きつき、凝縮した染色体を形成します。

染色体の複製には、クロマチン構造全体が複製されるため、DNAとクロマチン関連タンパク質はすべて複製されます。ヒストンの産生は、新しく合成されたDNAを染色体にパッケージングするために必要な追加のタンパク質を生成するために増加します。

複製された染色体の正確なクロマチン構造を再現することは、遺伝子調節に不可欠です。

染色体内では、クロマチンパッケージングのレベルは必ずしも均一ではありません。染色体には、ヘテロクロマチンと呼ばれるクロマチンが密集している領域と、ユークロマチンと呼ばれるクロマチンがゆるく詰まっている領域があります。

ヘテロクロマチンDNAは転写機構にアクセスできないため、これらの領域の遺伝子は定期的に転写されません。対照的に、ユークロマチン内のDNAはよりアクセスしやすく、したがってこれらの領域の遺伝子を転写することができます。

クロマチンのこの構造的および機能的重要性により、染色体複製中にクロマチン構造全体が正確に再現されることが重要になります。