DNA cư trú trong nhân của sinh vật nhân chuẩn và chứa thông tin di truyền được truyền lại cho thế hệ tiếp theo. Do tầm quan trọng của nó, DNA được quấn chặt quanh các protein histone và ngưng tụ thành một cấu trúc có tính ổn định cao trong nhiễm sắc thể của các tế bào nhân chuẩn để bảo vệ nó khỏi bị hư hại. Cấu trúc phức tạp, phức tạp cao của DNA với protein histone được gọi là chromatin. Chromatin được tạo thành từ các đơn vị cấu trúc cơ bản được gọi là nucleosome. Nucleosome có thể được định nghĩa là một đoạn DNA dài bao quanh tám protein histone. Sự khác biệt chính giữa nhiễm sắc thể và nucleosome là chromatin là một cấu trúc toàn bộ DNA và protein phức tạp trong khi nucleosome là một đơn vị cơ bản của nhiễm sắc.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Chromatin là gì
3. Nucleosome là gì
4. So sánh cạnh nhau - Chromatin vs Nucleosome
5. Tóm tắt
DNA trong nhân không tồn tại ở dạng sợi tuyến tính tự do. Nó được liên kết với các protein được gọi là histones và ngưng tụ thành một cấu trúc gọi là chromatin. Do đó, chromatin có thể được định nghĩa là dạng DNA cô đặc cao với protein histone. Dưới kính hiển vi, chromatin xuất hiện dưới dạng một chuỗi được tạo thành từ các hạt như trong hình 01. Một hạt được gọi là nucleosome và nó là đơn vị cấu trúc cơ bản của chromatin. Chromatin tạo thành nhiễm sắc thể của sinh vật nhân chuẩn và được đóng gói bên trong nhân. Cấu trúc của chất nhiễm sắc chỉ có thể nhìn thấy trong quá trình phân chia tế bào dưới kính hiển vi.
Có hai dạng nhiễm sắc là euchromatin và heterochromatin. Euchromatin là dạng nhiễm sắc ít đặc hơn có thể được phiên mã thành RNA trong quá trình biểu hiện. Heterochromatin là dạng nhiễm sắc đặc cao thường không được phiên mã thành RNA. DNA siêu cô đặc cao ở dạng nhiễm sắc thích hợp nhất để đóng gói bên trong nhân có thể tích nhỏ.
Chức năng chính của chromatin là đóng gói DNA hiệu quả bên trong nhân có thể tích rất nhỏ. Chromatin cũng thực hiện các chức năng bổ sung như bảo vệ cấu trúc và trình tự DNA, cho phép nguyên phân và giảm phân, ngăn ngừa sự phá vỡ nhiễm sắc thể, điều chỉnh biểu hiện gen và sao chép DNA.
Hình 01: Chromatin
Nucleosome là một phần nhỏ của chất nhiễm sắc được bao bọc xung quanh protein histone lõi. Nó trông giống như một hạt trong một chuỗi. Protein histone lõi là một octamer bao gồm tám protein histone. Hai bản sao từ mỗi protein histone nằm trong octamer lõi. Thành phần protein histone trong octamer lõi là H2A, H2B, H3 và H4. DNA lõi quấn chặt quanh octamer histone lõi hình cầu và tạo thành một nucleosome. Các nhiễm sắc thể sau đó được sắp xếp thành một chuỗi giống như cấu trúc và quấn quanh các protein histone bổ sung chặt chẽ để tạo ra nhiễm sắc thể trong nhiễm sắc thể.
Độ dài của chuỗi DNA lõi bao quanh octamer histone trong nucleosome là khoảng 146 cặp cơ sở. Đường kính gần đúng của nucleosome là 11 nm và vòng xoắn của nucleosome trong nhiễm sắc thể (solenoid) có đường kính 30nm. Nucleosome được hỗ trợ bởi các protein histone bổ sung để đóng gói thành cấu trúc cuộn chặt bên trong nucleolus.
Hình 02: Một Nucleosome
Chromatin vs Nucleosome | |
Chromatin là dạng DNA cô đặc cao với protein histone. | Nucleosome là một đơn vị cơ bản của chất nhiễm sắc trong hạt nhân. |
Thành phần | |
Chromatin bao gồm DNA và protein histone. | Nucleosome bao gồm 147 cặp DNA cơ sở và tám protein histone. |
Xuất hiện | |
Chromatin trông giống như một cấu trúc sợi siêu cứng. | Nucleosome trông giống như một chuỗi hạt |
Chromatin là một phức hợp protein DNA và histone. Nó bao gồm một chuỗi các nhiễm sắc thể được bọc bằng protein histone. Nucleosome là đơn vị cơ bản của nhiễm sắc thể bao gồm 147 cặp DNA dài và tám protein histone. Một chuỗi các nhiễm sắc thể kết hợp với protein histone và ngưng tụ thành cấu trúc nhiễm sắc có tổ chức cao, đây là dạng DNA ổn định nhất được đóng gói bên trong nhân. Đây là sự khác biệt giữa nhiễm sắc thể và nucleosome.
Người giới thiệu
1. Cấu trúc và chức năng của Chromatin: hướng dẫn. Cấu trúc & chức năng của Chromatin: hướng dẫn của Abcam. N.p., ngày 20 tháng 4 năm 2017. Web. 20 tháng 4 năm 2017
2. Luger, Karolin, Mekonnen L. Dechassa và David J. Tremethick. Hiểu biết sâu sắc về cấu trúc nucleosome và chromatin: một trạng thái có trật tự hoặc một vấn đề rối loạn? Đánh giá tự nhiên. Sinh học tế bào phân tử. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 22 tháng 6 năm 2012. Web. 20 tháng 4 năm 2017
Hình ảnh lịch sự:
1. Cấu trúc vĩ mô của DNA 0321 Được tổ chức bởi OpenStax (CC BY 4.0) qua Commons Wikimedia
2. Giả sử Nucleosome bởi By Spellcheck. Công việc riêng được giả định (dựa trên khiếu nại bản quyền) (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia