Główna różnica – chromatyna vs nukleosom

DNA to materiał genetyczny większości organizmów. Zazwyczaj genomy eukariotyczne są znacznie większe niż genomy prokariotyczne. Wiele organizmów ma około 10⁹-10¹⁰ pary zasad w ich genomie. Jednak te długie nici DNA powinny być upakowane wewnątrz jądra. DNA jest owijane białkiem zwanym histonem w celu wytworzenia chromatyny, a następnie chromosomów. Chromatyna i nukleosom to dwa terminy używane do opisania ciasnego upakowania materiału genetycznego wewnątrz jądra. ten główna różnica między chromatyną a nukleosomem jest to, że chromatyna to ogólne określenie DNA owiniętego histonami, podczas gdy nukleosom jest podstawową, powtarzającą się jednostką strukturalną chromatyny.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest chromatyna? – Definicja, struktura, rola 2. Co to jest nukleosom? – Definicja, struktura, rola 3. Jakie są podobieństwa między chromatyną a nukleosomem? – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między chromatyną a nukleosomem? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe warunki: chromatyna, chromatosom, chromosomy, DNA, euchromatyna, heterochromatyna, rdzeń histonowy, linker DNA, nukleosom

Co to jest chromatyna?

Chromatyna to kompleks DNA i białek, który tworzy chromosomy w jądrze komórek eukariotycznych. Głównym celem chromatyny jest ciasne upakowanie DNA w jądrze komórkowym. Chromatyna reguluje ekspresję genów i umożliwia replikację DNA oprócz pakowania. Zapobiega również uszkodzeniom DNA. Chromatynę można zaobserwować pod mikroskopem jako nitkowate, zapętlone struktury podczas interfazy. Chromatyna jest pokazana na rysunku 1.

Rysunek 1: Chromatyna

Rodzaje chromatyny

Chromatyna międzyfazowa składa się z dwóch typów: euchromatyna oraz heterochromatyna.

Euchromatyna

Luźno upakowana forma chromatyny jest znana jako euchromatyna. Zawiera aktywnie eksprymowane geny w genomie. Luźne opakowanie chromatyny umożliwia transkrypcję genów w tym regionie. Średnica włókna euchromatyny wynosi 30 nm. Euchromatyna składa się z pętli z regionami 40-100 kb w genomie. Euchromatyna jest również genetycznie aktywna, ponieważ w tych regionach zachodzi krzyżowanie chromosomów.

Heterochromatyna

Ciasno upakowana forma chromatyny jest znana jako heterochromatyna. Heterochromatyna zawiera DNA nieaktywne zarówno transkrypcyjnie, jak i genetycznie, które zapewnia wsparcie strukturalne genomu na etapach chromosomowych. Można wyróżnić dwa typy heterochromatyny: heterochromatynę konstytutywną i heterochromatynę fakultatywną. Konstytutywna heterochromatyna nie zawiera genów. Fakultatywna heterochromatyna składa się z nieaktywnych genów.

Co to jest nukleosom

Nukleosom odnosi się do głównej jednostki strukturalnej chromatyny eukariotycznej, która składa się z odcinka DNA owiniętego wokół rdzenia histonów. Oznacza to, że cząstki rdzenia, które tworzą chromatynę, to nukleosomy. Nukleosom składa się z długich odcinków DNA o długości 146 par zasad, owiniętych wokół rdzenia histonowego. Rdzeń histonowy składa się z ośmiu białek histonowych. Oktamer histonów powstaje przez połączenie dwóch z każdego z czterech histonów, H2A, H2B, H3 i H4. Naciąg DNA owija około 1,7 zwojów DNA. Kolejne 20 par zasad DNA jest owiniętych wokół białka H1, kończąc dwa zwoje DNA wokół rdzenia histonowego. Struktura formująca jest znana jako chromatosom. Ostatecznie nukleosom składa się ze 166 par zasad owiniętego DNA. Strukturę nukleosomu przedstawia rysunek 2.

Rysunek 2: Nukleosom

Każdy chromosom składa się z tysięcy nukleosomów, które są połączone odcinkami DNA znanymi jako linker DNA. Długość linkera DNA wynosi około 20 par zasad. Nukleosomy plus łącznik DAN dają wygląd kulek na sznurku.

Podobieństwa między chromatyną a nukleosomem

Różnica między chromatyną a nukleosomem

Definicja

Chromatyna: Chromatyna to kompleks DNA i białek, który tworzy chromosomy w jądrze komórek eukariotycznych.

Nukleosom: Nukleosom jest główną jednostką strukturalną chromatyny eukariotycznej, która składa się z odcinka DNA owiniętego wokół rdzenia histonów.

Znaczenie

Chromatyna: Chromatyna to ogólne określenie DNA owiniętego wokół histonów.

Nukleosom: Nukleosom jest podstawową powtarzalną, strukturalną jednostką chromatyny.

Korelacja

Chromatyna: Chromatyna tworzy chromosomy.

Nukleosom: Nukleosomy tworzą chromatynę.

Wygląd zewnętrzny

Chromatyna: Chromatyna pojawia się jako nitkowata, zapętlona struktura.

Nukleosom: Nukleosom pojawia się jako koraliki na sznurku.

Długość

Chromatyna: Pętla chromatynowa składa się z 40-100 kb DNA.

Nukleosom: Nukleosom składa się ze 166 par zasad owiniętego DNA.

Średnica

Chromatyna: Średnica włókna chromatyny wynosi 30 nm.

Nukleosom: Średnica nukleosomu wynosi 11 nm.

Kondensacja

Chromatyna: Chromatyna jest bardziej skondensowana niż nukleosomy.

Nukleosom: Nukleosomy to najmniej skondensowane struktury chromosomowe.

Wniosek

Chromatyna i nukleosom to dwie struktury składające się z DNA i histonów. Obie struktury są ważne w ciasnym upakowaniu DNA w jądrze. Chromatyna to ogólny termin oznaczający DNA plus histony. Nukleosom jest podstawową jednostką strukturalną chromatyny. Główną różnicą między chromatyną a nukleosomem jest zgodność dwóch struktur.

Referencja:

1. Annunziato, Anthony C. „Opakowanie DNA: nukleosomy i chromatyna”. Nature News, Nature Publishing Group, dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Sha-Boyer-Fig1-CCBy3.0” (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia2. „Organizacja nukleosomów” Autor: Darekk2 - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia