Chromatinis geneetilise materjali mass, mis koosneb DNAst ja valgud mis kondenseeruvad kromosoomide moodustamiseks eukarüootsete rakkude jagunemise ajal. Kromatiin asub tuum meie rakud.
Kromatiini peamine ülesanne on DNA kokkusurumine kompaktseks ühikuks, mis on vähem mahukas ja mahub tuuma. Kromatiin koosneb väikeste valkude kompleksidest, mida tuntakse histoonide ja DNA-na.
Histoonid aitavad korraldada DNA struktuuri, mida nimetatakse nukleosoomideks, pakkudes alust, millele saab DNA ümber mähkida. Nukleosoom koosneb umbes 150 aluspaarist koosnevast DNA järjestusest, mis on mähitud kaheksa histooni komplekti ümber, mida nimetatakse oktaameeriks.
Nukleosoom volditakse kromatiinkiudude saamiseks veelgi. Kromatiini kiud rullitakse kokku ja kondenseeritakse, moodustades kromosoome. Kromatiin võimaldab paljude rakuprotsesside, sealhulgas DNA replikatsioon, transkriptsioon, DNA parandamine, geneetiline rekombinatsioonja rakkude jagunemine.
Euchromatin ja heterochromatin
Rakus sisalduvat kromatiini võib tihendada erineval määral, sõltuvalt raku staadiumist rakus rakutsükkel.
Tuumas eksisteerib kromatiin eukromatiini või heterokromatiinina. Ajal faasidevaheline tsükli vältel rakk ei jagune, vaid läbib kasvuperioodi.
Enamik kromatiini on vähem kompaktses vormis, mida tuntakse eukromatiini nime all. Suurem osa DNA-st eksponeeritakse euchromatiinis, võimaldades replikatsiooni ja DNA transkriptsiooni.
Transkriptsiooni ajal DNA kaksikheeliks kerib lahti ja avab, et võimaldada geenid kodeerimine valgud kopeerida. DNA replikatsioon ja transkriptsioon on vajalikud raku jaoks DNA, valkude ja organellid raku jagunemise ettevalmistamisel (mitoos või meioos).
Väike protsent kromatiini eksisteerib faaside ajal heterokromatiinina. See kromatiin on tihedalt pakitud, mis ei võimalda geenide transkriptsiooni. Heterokromatiin värvub värvainetega tumedamalt kui eukromatiin.
Kromatiin mitoosis
Profaas: Mitoosi etapis muutuvad kromatiinikiud kromosoomideks. Iga replitseeritud kromosoom koosneb kaks kromatiidi ühines a tsentromeer.
Metafaas: Metafaasi ajal muutub kromatiin eriti kondenseerunuks. Kromosoomid joonduvad metafaasiplaadil.
Anaphase: Anafaasi ajal on paaris kromosoomid (õde kromatiidid) eraldatakse ja tõmmatakse spindli mikrotuubulid lahtri vastaskülgedele.
Telofaas: Teofaasis iga uus tütre kromosoom on eraldatud oma tuuma. Kromatiinkiud keristuvad ja kondenseeruvad vähem. Pärast tsütokineesi toodetakse kaks geneetiliselt identset tütarrakku. Igas rakus on sama arv kromosoome. Kromosoomid jätkavad kerimist ja pikenemist, moodustades kromatiini.
Kromatiin, kromosoom ja kromatiidid
Inimestel on sageli raskusi mõistete kromatiini, kromosoomi ja kromatiidi eristamisega. Kuigi kõik kolm struktuuri koosnevad DNA ja leitud tuumas, on igaüks üheselt määratletud.
- Kromatiin koosneb DNA-st ja histoonidest, mis on pakendatud õhukesteks, tihedateks kiududeks. Need kromatiini kiud ei ole kondenseerunud, kuid võivad esineda kas kompaktsel kujul (heterokromatiin) või vähem kompaktsel kujul (euchromatin). Euchromatiinis toimuvad protsessid, sealhulgas DNA replikatsioon, transkriptsioon ja rekombinatsioon. Rakkude jagunemise ajal kondenseerub kromatiin kromosoomide moodustamiseks.
- Kromosoomid on üheahelalised kondenseerunud kromatiini rühmad. Mitoosi ja meioosi rakkude jagunemisprotsesside käigus replitseeruvad kromosoomid tagamaks, et iga uus tütarrakk saab õige arvu kromosoome. Kopeeritud kromosoom on kaheahelaline ja tal on tuttav X-kuju. Kaks ahelat on identsed ja ühendatud keskosas, mida nimetatakse tsentromeer.
- A kromatiidid on üks replitseeritud kromosoomi kahest ahelast. Tsentromeeri abil ühendatud kromatiide nimetatakse õdekromatiidideks. Rakkude jagunemise lõpus eralduvad õdekromatiidid, muutudes vast moodustatud tütarrakkudes tütarkromosoomideks.
Täiendav viide
Cooper, Geoffrey. Rakk: molekulaarne lähenemisviis. 8. väljaanne, Sinauer Associates (Oxford University Press), 2018, Oxford, U.K.