Ang Chromatin ay ang sangkap na ginamit upang lumikha ng mga chromosome. Sa kaunting detalye, ang chromatin ay binubuo ng DNA, RNA at iba't ibang mga molekula ng protina. Ito ay matatagpuan sa nucleus ng bawat cell na bumubuo sa tao. Ang sangkap na ito ay kumakatawan sa humigit-kumulang na dalawang metro ng DNA Molekyul, sa form na hypercompact. Para sa bahagi nito, ang nucleus ng isang cell ay may haba na humigit-kumulang 5 hanggang 7 micrometers.
Ano ang chromatin
Talaan ng mga Nilalaman
Sa mga tuntunin ng kahulugan ng chromatin biology, tumutukoy ito sa paraan ng paglabas ng DNA sa cell nucleus. Ito ang pangunahing sangkap ng eukaryotic chromosome, at kabilang sa pag-iisa ng DNA, RNA at mga protina na matatagpuan sa interphase nucleus ng eukaryotic cells at iyon ang bumubuo sa genome ng mga cells na ito, na ang pagpapaandar ay ang paghubog ng chromosome upang ito ay isama sa nucleus ng cell. Ang mga protina ay may dalawang uri: histones at mga protina na hindi histone.
Kasaysayan ng Chromatin
Ang sangkap na ito ay natuklasan noong 1880 salamat kay Walther Flemming, ang syentista na nagbigay ng pangalang iyon, dahil sa kanyang pag-ibig sa mga tina. Gayunpaman, ang mga kwento ni Flemming ay natuklasan makalipas ang apat na taon, ng mananaliksik na si Albrecht Kossel. Tungkol sa mga pagsulong na nagawa sa pagpapasiya ng istrakturang chromatin ay napaka-mahirap makuha, hanggang sa 1970s, kapag ang mga unang obserbasyon ng chromatin fibers ay maaaring gawin salamat sa naitatag na electron microscopy, na kung saan na nagsiwalat ng pagkakaroon ng nucleosome, ang huli ay ang batayang yunit ng chromatin, na ang istraktura ay mas malinaw na detalyado sa pamamagitan ng X-ray crystallography noong 1997.
Mga uri ng Chromatin
Ito ay naiuri sa dalawang uri: euchromatin at heterochromatin. Ang mga pangunahing yunit na bumubuo ng chromatin ay mga nucleosome, na binubuo ng humigit-kumulang na 146 na base na pares ang haba, na nauugnay naman sa isang tiyak na kumplikadong walong mga nucleosomal histone. Ang mga uri ay detalyado sa ibaba:
Heterochromatin
- Ito ang pinaka-compact expression ng sangkap na ito, hindi nito binabago ang antas ng pag-compaction nito sa buong siklo ng cell.
- Binubuo ito ng lubos na paulit-ulit at hindi aktibong mga pagkakasunud-sunod ng DNA na hindi gumagaya at bumubuo ng centromere ng chromosome.
- Ang pagpapaandar nito ay upang maprotektahan ang integridad ng chromosomal dahil sa siksik at regular na pag-iimpake ng mga gen.
Maaari itong makilala sa isang ilaw na mikroskopyo na may madilim na kulay dahil sa kakapalan nito. Ang Heterochromatin ay nahahati sa dalawang grupo:
Constitutive
Lumilitaw itong lubos na nakakubkob ng paulit-ulit na mga pagkakasunud-sunod sa lahat ng mga uri ng cell at hindi maaaring mailipat dahil hindi ito naglalaman ng impormasyong genetiko. Ang mga ito ang centromeres at telomeres ng lahat ng chromosome na hindi nagpapahayag ng kanilang DNA.
Opsyonal
Ito ay magkakaiba sa iba't ibang mga uri ng cell, pumapasok lamang ito sa ilang mga cell o tukoy na panahon ng pag-unlad ng cell, tulad ng Barr corpuscle, na nabuo dahil ang opsyonal na heterochromatin ay may mga aktibong rehiyon na maaaring mailipat sa ilalim ng ilang mga pangyayari at katangian. Kasama rin dito ang satellite DNA.
Euchromatin
- Ang Euchromatin ay ang bahagi na mananatili sa isang hindi gaanong kondensadong estado kaysa sa heterochromatin at ipinamamahagi sa buong nukleus sa panahon ng siklo ng cell.
- Kinakatawan nito ang aktibong anyo ng chromatin kung saan ang materyal na genetiko ay naisalin. Ang hindi gaanong kondensadong estado at ang kakayahang magbago ng pabagu-bago ay ginagawang posible ang transcription.
- Hindi lahat ng ito ay naisalin, gayunpaman, ang natitira sa pangkalahatan ay nai-convert sa heterochromatin upang i-compact at protektahan ang impormasyong genetiko.
- Ang istraktura nito ay katulad ng isang kuwintas na perlas, kung saan ang bawat perlas ay kumakatawan sa isang nucleosome na binubuo ng walong mga protina na tinatawag na histones, sa paligid nila mayroong mga pares ng DNA.
- Hindi tulad ng heterochromatin, ang pag-compaction ng euchromatin ay sapat na mababa upang payagan ang pag-access sa materyal na genetiko.
- Sa mga pagsubok sa laboratoryo, makikilala ito sa isang optical microscope, dahil ang istraktura nito ay mas hiwalay at pinapagbinhi ito ng isang ilaw na kulay.
- Sa mga prokaryotic cell, ito lamang ang anyo ng chromatin na kasalukuyan, maaaring ito ay sanhi ng ang katunayan na ang istraktura ng heterochromatin ay umunlad maraming taon na ang lumipas.
Papel at kahalagahan ng Chromatin
Ang pagpapaandar nito ay upang maibigay ang impormasyong genetiko na kinakailangan para sa mga cell organelles upang maisakatuparan ang synthesis at transcription ng protina. Nagpapadala at nag-iimbak din sila ng impormasyong genetiko na nilalaman ng DNA, na doble sa DNA sa pagpaparami ng cell.
Bilang karagdagan, ang sangkap na ito ay naroroon din sa mundo ng mga hayop. Halimbawa Kilala rin ito bilang corpuscle ni Barr.
Ginampanan nito ang isang pangunahing papel sa pagkontrol sa pagpapahayag ng gene. Ang magkakaibang mga estado ng pag-ipit ay maaaring maiugnay (kahit na hindi malinaw) sa antas ng transcription na ipinakita ng mga gen na matatagpuan sa mga lugar na ito. Matindi ang pagpipigil ng Chromatin para sa transcription, dahil ang pagsasama ng DNA na may iba't ibang mga protina ay kumplikado sa pagproseso ng iba't ibang RNA polymerases. Samakatuwid, mayroong iba't ibang mga chromatin remodeling at histone modification machine.
Sa kasalukuyan mayroong kung ano ang kilala bilang isang " histone code ". Ang magkakaibang histones ay maaaring sumailalim sa mga pagbabago sa post-translational, tulad ng methylation, acetylation, phosphorylation, na karaniwang ibinibigay sa mga residu ng lysine o arginine. Ang acetylation ay nauugnay sa pag-aktibo ng transcription, dahil kapag ang isang lysine ay na-acetylated, ang pangkalahatang positibong pagsingil ng histone ay bumababa, sa gayon ito ay may isang mas mababang affinity para sa DNA (na kung saan ay negatibong singilin).
Dahil dito, ang DNA ay hindi gaanong nakagapos, kung kaya pinapayagan ang pag-access ng transcriptional na makinarya. Sa kaibahan, ang methylation ay naiugnay sa transcriptional repression at mas malakas na DNA-histone binding (bagaman hindi ito palaging totoo). Halimbawa, sa lebadura S. pombe, ang methylation sa nalalabi ng lysine 9 ng histone 3 ay kaakibat ng pagpigil sa transcription sa heterochromatin, samantalang ang methylation sa lysine residue 4 ay nagtataguyod ng ekspresyon ng gene.
Ang mga enzyme na nagsasagawa ng mga pag-andar ng pagbabago ng histone ay histone acetylases at deacetylases, at histone methylases at demethylases, na bumubuo ng iba't ibang mga pamilya na ang mga miyembro ay responsable para sa pagbabago ng isang partikular na nalalabi sa mahabang buntot ng histones.
Bilang karagdagan sa mga pagbabago sa histone, mayroon ding mga chromatin remodeling machine, tulad ng SAGA, na nangangasiwa sa muling pagpoposisyon ng mga nucleosome, alinman sa pamamagitan ng paglipat sa kanila, pag-ikot sa kanila o kahit na bahagyang pag-disarmahan sa kanila, pag-aalis ng ilan sa mga nucleosome constituent histone at pagkatapos ay ibalik ito. Sa pangkalahatan, ang mga chromatin remodeling machine ay mahalaga para sa proseso ng transcription sa eukaryotes, dahil pinapayagan nila ang pag-access at pagiging proseso ng mga polymerase.
Ang isa pang paraan ng pagmamarka ng chromatin bilang "hindi aktibo" ay maaaring mangyari sa antas ng methylation ng DNA, sa mga cytosine na kabilang sa CpG dinucleotides. Sa pangkalahatan, ang DNA at chromatin methylation ay mga synergistic na proseso, dahil, halimbawa, kapag ang DNA ay methylated, may mga histone methylating enzymes na makikilala ang methylated cytosines at methylated histones. Katulad nito, ang mga enzyme na methylate DNA ay maaaring makilala ang methylated histones at samakatuwid ay magpatuloy sa methylation sa antas ng DNA.
Mga Madalas Itanong tungkol sa Chromatin
Ano ang mga katangian ng chromatin?
Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng naglalaman ng halos dalawang beses ng maraming mga protina tulad ng pang-henetikong materyal. Ang pinakamahalagang mga protina sa komplikadong ito ay histones, na kung saan ay maliit na positibong sisingilin ng mga protina na nagbubuklod sa DNA sa pamamagitan ng mga pakikipag-ugnayan sa electrostatic. Gayundin, ang chromatin ay may higit sa isang libong iba't ibang mga histone protein. Ang pangunahing yunit ng chromatin ay ang nucleosome, na binubuo ng pagsasama ng histones at DNA.Paano binubuo ang chromatin?
Binubuo ito ng isang kombinasyon ng mga protina na tinatawag na histones, na pangunahing mga protina na nabuo mula sa arginine at lysine, na may DNA at RNA, kung saan ang pagpapaandar ay ang paghubog ng chromosome upang maisama ito sa cell nucleus.Ano ang istraktura ng chromatin?
Ang ultrastructure ng chromatin ay batay sa: histones, na bumubuo ng mga nucleosome (walong histone proteins + isang 200 base pair na DNA fiber). Ang bawat nucleosome ay naiuugnay sa isang iba't ibang uri ng histone, H1, at kondensadong chromatin ay nabuo.Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng chromatin at chromosome?
Tulad ng para sa chromatin, ito ang pangunahing sangkap ng cell nucleus, at ang konstitusyong kemikal nito ay simpleng mga hibla ng DNA sa iba`t ibang antas ng paghalay.Sa kabilang banda, ang mga chromosome ay mga istraktura sa loob ng cell na naglalaman ng impormasyong genetiko at ang bawat chromosome ay binubuo ng isang Molekyul na DNA, na nauugnay sa RNA at mga protina.
