Упаковка хроматина

Каждая диплоидная клетка человека содержит около двух метров ДНК, сжатой внутри крохотного ядра всего несколько микрон в диаметре. Расположение и сматывание ДНК внутри ядра, таким образом, весьма организованы и жестко регламентированы. Во-первых, хромосомная ДНК связана с белками гистона, чтобы сформировать структуру, которая называется хроматином.

Основная структурная и функциональная единица хроматина называется нуклеосомой. Ассоциация ДНК в нуклеосомы сокращает длину ДНК в семь раз. Далее, неядерный гистонный белок H1 связывается с каждой нуклеосомой.

Гистон H1 изменяет путь ДНК при выходе её из нуклеосомы, помогая дальнейшей компактизации комплекса. Затем эти нуклеосомы укладываются друг на друга, создавая более короткое и более толстое волокно диаметром 30 нанометров, известное как 30 нм волокно. Укладка нуклеосом в 30-нанометровое волокно объясняется широко известной моделью соленоида.

Модель делает предположение, что нуклеосомы расположены в форме левой спирали, шесть или более нуклеосом на один виток. Это сокращает длину ДНК еще в 50 раз. Любая область хроматина, которая не испытывает активной транскрипции или репликации, существует в форме 30-тинанометрового волокна.

С другой стороны, регионы хроматина, к которым есть активный доступ, существуют в расширенной форме бисер-на-струне"30-нм волокна еще больше свернуты для создания петель примерно 300 нм длиной. Затем эти волокна сжимаются в катушку 250 нанометров шириной Позже, во время метафазы клеточного цикла, волокна хроматина образуют высококонденсированные структуры, которые называются хромосомами. Общее отношение уплотнения ДНК в хромосому приблизительно от 1 до 10, 000.

После того, как клетка разделится, хромосома снова разматывается.