Forskjellen mellom kromatin og nukleosom

Hovedforskjell - Kromatin vs Nukleosom

DNA er det genetiske materialet til de fleste organismer. Typisk er eukaryotiske genomene mye større enn prokaryotiske genomene. Mange organismer har rundt 10⁹-10¹⁰ basepar i deres genom. Imidlertid bør disse lange DNA-strengene pakkes inn i kjernen. DNA er pakket med et protein kalt histon for å produsere kromatin og deretter kromosomer. Kromatin og nukleosomet er to termer som brukes til å beskrive den tette emballeringen av genetisk materiale inne i kjernen. De hovedforskjell mellom kromatin og nukleosom er det kromatin er det generelle uttrykket for DNA innpakket med histoner mens nukleosomet er den grunnleggende, gjentatte strukturelle enhet av kromatin.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er kromatin
     - Definisjon, struktur, rolle
2. Hva er Nucleosome
     - Definisjon, struktur, rolle
3. Hva er likhetene mellom kromatin og nukleosom
     - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom kromatin og nukleosom
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Kromatin, Kromatosom, Kromosomer, DNA, Eukromatin, Heterokromatin, Histonkern, Linker DNA, Nukleosom

Hva er kromatin

Kromatin er et kompleks av DNA og proteiner som danner kromosomer i kjernen av eukaryotiske celler. Hovedformålet med kromatin er å tett pakke DNA inne i cellekjernen. Kromatin regulerer genuttrykket og tillater DNA-replikasjon i tillegg til emballasjen. Det forhindrer også DNA-skade. Kromatin kan observeres under mikroskopet som trådlignende, løkkede strukturer under interfasen. Kromatin er vist i Figur 1.

Figur 1: Kromatin

Kromatintyper

Interfasekromatinet består av to typer: eukromatin og heterochromatin. 

eukromatin

Den løst pakket form av kromatin er kjent som eukromatin. Den inneholder de aktivt uttrykte gener i genomet. Den løse emballasjen av kromatin tillater transkripsjon av gener i den regionen. Diameteren av eukromatin-fiberen er 30 nm. Eukromatin består av looper med 40-100 kb regioner i genomet. Eukromatin er også genetisk aktiv da kromosomovergang forekommer i disse områdene.

heterochromatin

Den tett pakket form av kromatin er kjent som heterochromatin. Heterokromatin inneholder både transkripsjonelt og genetisk inaktivt DNA som gir strukturell støtte til genomet i sine kromosomale stadier. To typer heterochromatin kan identifiseres: konstitutiv heterochromatin og fakultativ heterochromatin. Konstitutiv heterochromatin består av ingen gener. Fakultativ heterochromatin består av inaktive gener.

Hva er Nucleosome

Nukleosom refererer til den viktigste strukturelle enheten av eukaryotisk kromatin som består av en DNA-lengde som er viklet rundt en kjerne av histoner. Dette betyr at kjernepartiklene som danner kromatin er nukleosomer. En nukleosom består av 146 basepar lange DNA strekker, viklet rundt en kjerne av histon. Histonkjernen består av åtte histonproteiner. Histontonokameren dannes ved å kombinere to av hver fire histoner, H2A, H2B, H3 og H4. DNA-strekningen bryter rundt 1,7 omdreininger av DNA. En annen 20 basepar DNA er pakket rundt et H1-protein, og fullfører to omdreininger av DNA rundt histonkjernen. Dannestrukturen er kjent som chromatosome. Til slutt består et nukleosom av 166 basepar innpakket DNA. Nukleosoms struktur er vist i figur 2.

Figur 2: Nukleosom

Hvert kromosom består av tusenvis av nukleosomer som er sammenkoblet med DNA strekker kjent som linker DNA. Lengden på linker-DNA er rundt 20 basepar. Nukleosomer pluss linker DAN gir utseendet av perler på streng.

Likheter mellom kromatin og nukleosom

• Kromatin og nukleosomet er to termer som brukes til å beskrive den tette emballasjen av DNA inne i kjernen.
• Både kromatin og nukleosom finnes i eukaryoter.
• Både kromatin og nukleosom er strukturer som består av DNA innpakket rundt histonproteiner.
• Både kromatin og nukleosom er involvert i dannelsen av kromosomer.

Forskjellen mellom kromatin og nukleosom

Definisjon

kromatin: Kromatin er et kompleks av DNA og proteiner som danner kromosomer i kjernen av eukaryotiske celler.

nucleosome: Nukleosom er den viktigste strukturelle enheten av eukaryotisk kromatin som består av en DNA-lengde som er viklet rundt en kjerne av histoner.

Betydning

kromatin: Kromatin er det generelle begrepet for DNA innpakket rundt histoner.

nucleosome: Nukleosom er den grunnleggende gjentakende strukturelle enheten av kromatin.

Sammenheng

kromatin: Kromatin danner kromosomene.

nucleosome: Nukleosomer danner kromatin.

Utseende

kromatin: Kromatin fremstår som en trådlignende, sløyfete struktur.

nucleosome: Nucleosome vises som perler på en streng.

Lengde

kromatin: En kromatinløkke består av 40-100 kb DNA.

nucleosome: Et nukleosom består av 166 basepar innpakket DNA.

Diameter

kromatin: Diameteren av en kromatinfiber er 30 nm.

nucleosome: Diameteren av en nukleosom er 11 nm.

Condensity

kromatin: Kromatin er mer kondensert enn nukleosomer.

nucleosome: Nukleosomer er de minst kondenserte kromosomstrukturer.

Konklusjon

Kromatin og nukleosomet er to strukturer som består av DNA og histoner. Begge strukturer er viktige i tett emballasje av DNA inne i kjernen. Kromatin er det generelle uttrykket for DNA pluss histoner. Nukleosom er den grunnleggende strukturelle enheten av kromatin. Hovedforskjellen mellom kromatin og nukleosomet er korrespondansen mellom to strukturer.

Henvisning:

1. Annunziato, Anthony C. "DNA-emballasje: Nukleosomer og kromatin." Nature News, Nature Publishing Group, tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Sha-Boyer-Fig1-CCBy3.0" (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Nucleosome organisasjon" Av Darekk2 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia