Opakowanie chromatyny

Każda ludzka komórka diploidalna zawiera około 2 metry DNA ściśniętego w maleńkim jądrze o średnicy zaledwie kilku mikronów. Ułożenie i zwijanie DNA wewnątrz jądra jest zatem wysoce zorganizowane i ściśle regulowane.

Po pierwsze, chromosomalne DNA jest związane z białkami histonowymi, tworząc strukturę zwaną chromatyną. Podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna chromatyny nazywana jest nukleosomem. Asocjacja DNA w nukleosomach skraca długość DNA siedmiokrotnie.

Następnie nierdzeniowe białko histonowe zwane H1 wiąże się z każdym nukleosomem. H1 histon zmienia ścieżkę DNA wychodząc z nukleosomu, pomagając w dalszym zagęszczeniu kompleksu.

Te nukleosomy są następnie układane jeden na drugim, tworząc krótsze i grubsze włókno o średnicy 30 nm, znane jako włókna 30 nm.

Ułożenie nukleosomów we włókno o długości 30 nm jest wyjaśnione przez powszechnie akceptowany model solenoidu. Model sugeruje, że nukleosomy są ułożone w lewoskrętną konformację spiralną z sześcioma lub więcej nukleosomami na obrót. To skraca długość DNA o kolejne 50-krotnie.

Każdy region chromatyny, który nie jest aktywnie transkrybowany lub replikowany, istnieje w postaci włókna o długości 30 nm. Z drugiej strony, regiony chromatyny, do których aktywnie uzyskuje się dostęp, istnieją w rozszerzonej formie koralików na sznurku.

Włókna o długości 30 nm są dalej zwijane, tworząc pętle o długości około 300 nm. Włókna te są następnie kompresowane w cewki o szerokości 250 nm.

Później, podczas metafazy cyklu komórkowego, włókna chromatyny tworzą silnie skondensowane struktury zwane chromosomami.

Całkowity współczynnik zagęszczenia DNA w chromosomie wynosi około 1:10000. Gdy komórka się podzieli, chromosomy ponownie się rozwijają.