Hlavný rozdiel - chromatín vs. nukleozóm

DNA je genetickým materiálom väčšiny organizmov. Eukaryotické genómy sú spravidla oveľa väčšie ako prokaryotické genómy. Mnoho organizmov má okolo 10⁹-10¹⁰ páry báz vo svojom genóme. Tieto dlhé reťazce DNA by však mali byť zabalené vo vnútri jadra. DNA sú obalené proteínom nazývaným histón, aby sa vyrobil chromatín a potom chromozómy. Chromatín a nukleozóm sú dva pojmy používané na opis tesného zabalenia genetického materiálu do jadra. The hlavný rozdiel medzi chromatínom a nukleozómom je to chromatín je všeobecný termín pre DNA obalenú histónmi, zatiaľ čo nukleozóm je základnou, opakujúcou sa štrukturálnou jednotkou chromatínu.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo je to chromatín - Definícia, štruktúra, úloha 2. Čo je nukleozóm - Definícia, štruktúra, úloha 3. Aké sú podobnosti medzi chromatínom a nukleozómom - Prehľad bežných funkcií 4. Aký je rozdiel medzi chromatínom a nukleozómom - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: chromatín, chromatozóm, chromozómy, DNA, euchromatín, heterochromatín, histónové jadro, spojovacia DNA, nukleozóm

Čo je to chromatín

Chromatín je komplex DNA a proteínov, ktoré tvoria chromozómy v jadre eukaryotických buniek. Hlavným účelom chromatínu je pevne zabaliť DNA do jadra bunky. Chromatín reguluje génovú expresiu a okrem balenia umožňuje replikáciu DNA. Tiež zabraňuje poškodeniu DNA. Chromatín je možné pozorovať pod mikroskopom ako vláknité slučkové štruktúry počas interfázy. Chromatín je znázornený na obrázku 1.

Obrázok 1: Chromatín

Druhy chromatínu

Interfázový chromatín sa skladá z dvoch typov: euchromatín a heterochromatín.

Euchromatín

Voľne zabalená forma chromatínu je známa ako euchromatín. Obsahuje aktívne exprimované gény v genóme. Voľné balenie chromatínu umožňuje transkripciu génov v tejto oblasti. Priemer vlákna euchromatínu je 30 nm. Euchromatín pozostáva zo slučiek s oblasťami 40-100 kb v genóme. Euchromatín je tiež geneticky aktívny, pretože v týchto oblastiach dochádza k kríženiu chromozómov.

Heterochromatín

Pevne zabalená forma chromatínu je známa ako heterochromatín. Heterochromatín obsahuje transkripčne aj geneticky neaktívnu DNA, ktorá poskytuje štrukturálnu podporu genómu počas jeho chromozomálnych štádií. Možno identifikovať dva typy heterochromatínu: konštitučný heterochromatín a fakultatívny heterochromatín. Konštitučný heterochromatín pozostáva bez génov. Fakultatívny heterochromatín pozostáva z neaktívnych génov.

Čo je nukleozóm

Nukleozóm sa týka hlavnej štruktúrnej jednotky eukaryotického chromatínu, ktorá pozostáva z dĺžky DNA stočenej okolo jadra histónov. To znamená, že jadrovými časticami, ktoré tvoria chromatín, sú nukleozómy. Nukleozóm pozostáva zo 146 párov báz dlhých úsekov DNA, obalených jadrom histónu. Histónové jadro je tvorené ôsmimi histónovými proteínmi. Histónový oktamér je vytvorený kombináciou dvoch z každých štyroch histónov, H2A, H2B, H3 a H4. Úsek DNA obaluje približne 1,7 otáčky DNA. Ďalších 20 párov báz DNA je obalených okolo proteínu H1, čím sa dokončia dva obraty DNA okolo jadra histónu. Formujúca štruktúra je známa ako chromatozóm. Nukleozóm nakoniec pozostáva zo 166 párov báz zabalenej DNA. Štruktúra nukleozómu je znázornená na obrázku 2.

Obrázok 2: Nukleozóm

Každý chromozóm pozostáva z tisícov nukleozómov, ktoré sú navzájom prepojené úsekmi DNA známymi ako linkerová DNA. Dĺžka linkerovej DNA je približne 20 párov báz. Nukleozómy plus linker DAN poskytujú vzhľad guľôčok na reťazci.

Podobnosti medzi chromatínom a nukleozómom

Rozdiel medzi chromatínom a nukleozómom

Definícia

Chromatín: Chromatín je komplex DNA a proteínov, ktoré tvoria chromozómy v jadre eukaryotických buniek.

Nukleozóm: Nukleozóm je hlavnou štruktúrnou jednotkou eukaryotického chromatínu, ktorá pozostáva z dĺžky DNA stočenej okolo jadra histónov.

Význam

Chromatín: Chromatín je všeobecný termín pre DNA obalenú okolo histónov.

Nukleozóm: Nukleozóm je základná opakujúca sa štruktúrna jednotka chromatínu.

Korelácia

Chromatín: Chromatín tvorí chromozómy.

Nukleozóm: Nukleozómy tvoria chromatín.

Vzhľad

Chromatín: Chromatín sa javí ako vláknitá slučková štruktúra.

Nukleozóm: Nukleozóm sa javí ako guľôčky na šnúrke.

Dĺžka

Chromatín: Chromatínová slučka pozostáva zo 40 až 100 kb DNA.

Nukleozóm: Nukleozóm pozostáva zo 166 párov báz zabalenej DNA.

Priemer

Chromatín: Priemer chromatínového vlákna je 30 nm.

Nukleozóm: Priemer nukleozómu je 11 nm.

Kondenzácia

Chromatín: Chromatín je kondenzovanejší ako nukleozómy.

Nukleozóm: Nukleozómy sú najmenej kondenzovanými štruktúrami chromozómov.

Záver

Chromatín a nukleozóm sú dve štruktúry zložené z DNA a histónov. Obe štruktúry sú dôležité v tesnom balení DNA vo vnútri jadra. Chromatín je všeobecný termín pre DNA plus históny. Nukleozóm je základnou štruktúrnou jednotkou chromatínu. Hlavným rozdielom medzi chromatínom a nukleozómom je zhoda dvoch štruktúr.

Referencia:

1. Annunziato, Anthony C. „Balenie DNA: nukleozómy a chromatín“. Nature News, Nature Publishing Group, k dispozícii tu.

Obrázok so súhlasom:

1. „Sha-Boyer-Fig1-CCBy3.0“ (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia2. „Nukleozómová organizácia“ od Darekk2-vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia