Genomische DNA in Eukaryoten

Eukaryoten besitzen im Vergleich zu Prokaryoten große Genome. Damit ihr Genom in eine Zelle passt, ist die eukaryotische DNA außergewöhnlich dicht im Zellkern verpackt. Dafür wird die DNA eng um Proteine, die Histone, gewickelt. Sie sind in Nukleosomen verpackt, welche durch Linker-DNA verbunden sind und sich zu Chromatinfasern winden. Weitere Proteine verdichten das Chromatin noch mehr, so dass es in bestimmten Phasen der Zellteilung als Chromosomen erkennbar ist.

Das menschliche Genom gemessen in Metern

Die meisten Zellen im menschlichen Körper enthalten etwa 6 Milliarden Basenpaare an DNA, die in 23 Chromosomenpaare verpackt sind. Es ist daher schwer vorstellbar, wie viel DNA diese Zahl genau darstellt. Man kann sich daher ebenfalls nur schwierig vorstellen, wie dicht gepackt die DNA sein muss, um in eine Zelle zu passen. Wir können einen gewissen Einblick gewinnen, wenn wir das Genom in seiner Länge darstellen. Würden wir die DNA einer einzelnen diploiden Zelle zu einer geraden Linie anordnen, wäre sie etwa zwei Meter lang!

Der Mensch hat jedoch kein ungewöhnlich großes Genom. Viele Fische, Amphibien und blühende Pflanzen haben viel größere Genome als der Mensch. Zum Beispiel enthält das haploide Genom der japanischen Blütenpflanze Paris japonica etwa 50-mal mehr DNA als das menschliche haploide Genom. Diese Zahlen unterstreichen die erstaunliche Arbeit, die Histone und andere chromatinumformende Proteine leisten müssen, um die DNA zu verpacken.