Apa yang dimaksud kromatin

Kromatin adalah zat yang digunakan untuk membuat kromosom . Sedikit lebih detail, kromatin terdiri dari DNA , RNA dan berbagai molekul protein. Ini terletak di inti setiap sel yang membentuk manusia . Zat ini mewakili sekitar dua meter molekul DNA, dalam bentuk hiperkompak. Untuk bagiannya, inti sel memiliki panjang perkiraan 5 sampai 7 mikrometer.

Apa itu kromatin?

Dalam hal definisi biologi kromatin, ini mengacu pada cara DNA disajikan dalam inti sel . Ini adalah zat dasar kromosom eukariotik, dan termasuk dalam penyatuan DNA, RNA, dan protein yang ditemukan dalam inti interfase sel eukariotik dan yang merupakan genom sel-sel ini, yang berfungsi untuk membentuk kromosom sehingga berintegrasi ke dalam inti sel . Protein terdiri dari dua jenis: protein histon dan non-histon.

sejarah kromatin

Zat ini ditemukan pada tahun 1880 berkat Walr Flemming , seorang ilmuwan yang memberinya nama itu, karena kesukaannya pada pewarna. Namun, cerita Flemming ditemukan empat tahun kemudian, oleh peneliti Albrecht Kossel. Mengenai kemajuan yang dibuat dalam penentuan struktur kromatin, mereka sangat langka, baru pada tahun 1970-an, ketika pengamatan pertama serat kromatin dapat dilakukan berkat mikroskop elektron yang sudah mapan , yang mengungkapkan keberadaan serat kromatin. nukleosom, yang terakhir menjadi unit dasar kromatin, yang strukturnya lebih rinci secara eksplisit melalui kristalografi sinar-X pada tahun 1997.

Jenis kromatin

Ini diklasifikasikan menjadi dua jenis: eukromatin dan heterokromatin . Unit dasar yang membentuk kromatin adalah nukleosom, yang terdiri dari sekitar 146 pasangan basa di panjang , yang pada gilirannya berhubungan dengan spesifik kompleks delapan histon nucleosomal. Jenis-jenisnya dirinci di bawah ini:

Heterokromatin

Ini adalah ekspresi paling kompak dari zat ini, tidak mengubah tingkat pemadatannya sepanjang siklus sel.

Ini terdiri dari sekuens DNA yang sangat berulang dan tidak aktif yang tidak mereplikasi dan membentuk sentromer kromosom.

Fungsinya untuk melindungi integritas kromosom karena pengemasannya yang padat dan teratur dengan gen.

Hal ini dapat diidentifikasi dengan mikroskop cahaya dengan warna gelap karena densitasnya. Heterokromatin dibagi menjadi dua kelompok:

Pokok

Tampaknya sangat kental oleh urutan berulang di semua jenis sel dan tidak dapat ditranskripsi karena tidak mengandung informasi genetik. Mereka adalah sentromer dan telomer dari semua kromosom yang tidak mengekspresikan DNA mereka.

Opsional

Ini berbeda dalam jenis sel yang berbeda , hanya mengembun dalam sel tertentu atau periode tertentu perkembangan sel, seperti sel darah Barr, yang terbentuk karena heterokromatin opsional memiliki daerah aktif yang dapat ditranskripsi dalam keadaan dan karakteristik tertentu. Ini juga termasuk DNA satelit .

Eukromatin

Eukromatin adalah bagian yang tetap dalam keadaan kurang terkondensasi daripada heterokromatin dan didistribusikan ke seluruh nukleus selama siklus sel.

Ini mewakili bentuk aktif kromatin di mana materi genetik ditranskripsi. Keadaannya yang kurang padat dan kemampuannya untuk berubah secara dinamis memungkinkan transkripsi .

Tidak semuanya ditranskripsikan, namun, sisanya umumnya diubah menjadi heterokromatin untuk memadatkan dan melindungi informasi genetik.

Strukturnya mirip dengan kalung mutiara , di mana setiap mutiara mewakili nukleosom yang terdiri dari delapan protein yang disebut histon, di sekelilingnya terdapat pasangan DNA.

Tidak seperti heterokromatin, pemadatan dalam eukromatin cukup rendah untuk memungkinkan akses ke materi genetik.

Dalam uji laboratorium , hal ini dapat diidentifikasi dengan mikroskop optik, karena strukturnya lebih terpisah dan diresapi dengan warna terang.

Dalam sel prokariotik , itu adalah satu-satunya bentuk kromatin yang ada, ini mungkin karena fakta bahwa struktur heterokromatin berevolusi bertahun-tahun kemudian.

Peran dan pentingnya kromatin

Fungsinya adalah memberikan informasi genetik yang diperlukan organel sel untuk melakukan transkripsi dan sintesis protein. Mereka juga mengirimkan dan melestarikan informasi genetik yang terkandung dalam DNA, menggandakan DNA dalam reproduksi sel .

Selain itu, zat ini juga ada di dunia hewan . Misalnya, dalam sel hewan kromatin, kromatin seks terbentuk sebagai massa kromatin yang terkondensasi dalam inti antarmuka, yang mewakili kromosom X yang tidak aktif yang melebihi nomor satu dalam inti mamalia . Ini juga dikenal sebagai sel darah Barr.

Ini memainkan peran regulasi mendasar dalam ekspresi gen . Keadaan pemadatan yang berbeda dapat dikaitkan (walaupun tidak jelas) dengan tingkat transkripsi yang ditunjukkan oleh gen yang ditemukan di area ini. Kromatin sangat represif untuk transkripsi, karena asosiasi DNA dengan protein yang berbeda mempersulit pemrosesan RNA polimerase yang berbeda. Oleh karena itu, ada berbagai recaraling kromatin dan mesin modifikasi histon.

Hari ini ada apa yang dikenal sebagai ” kode histone “. Histon yang berbeda dapat mengalami modifikasi pasca-translasi, seperti metilasi, asetilasi, fosforilasi, umumnya diberikan pada residu lisin atau arginin. Asetilasi dikaitkan dengan aktivasi transkripsi, karena ketika lisin diasetilasi, muatan positif keseluruhan histon berkurang, sehingga memiliki afinitas yang lebih rendah untuk DNA (yang bermuatan negatif).

Akibatnya, DNA kurang terikat, sehingga memungkinkan akses oleh mesin transkripsi . Sebaliknya, metilasi dikaitkan dengan represi transkripsi dan pengikatan DNA-histone yang lebih kuat (walaupun ini tidak selalu benar). Misalnya, dalam ragi S. pombe, metilasi pada residu lisin 9 dari histon 3 berafiliasi dengan represi transkripsi dalam heterokromatin, sedangkan metilasi pada residu lisin 4 mendorong ekspresi gen.

Enzim yang menjalankan fungsi modifikasi histon adalah histone acetylases dan deacetylases, dan histone methylases dan demethylases, yang membentuk keluarga berbeda yang anggotanya bertanggung jawab untuk memodifikasi residu tertentu di ekor panjang histones.

Selain modifikasi histon, ada juga mesin recaraling kromatin, seperti SAGA, yang bertanggung jawab untuk memposisikan ulang nukleosom , baik dengan memindahkannya, memutarnya atau bahkan melucuti sebagiannya, menghilangkan beberapa histon penyusun nukleosom dan kemudian mengembalikannya. Secara umum, mesin recaraling kromatin sangat penting untuk proses transkripsi pada eukariota, karena memungkinkan akses dan proses polimerase.

Cara lain untuk menandai kromatin sebagai “tidak aktif” dapat terjadi pada tingkat metilasi DNA, di sitosin yang termasuk dalam dinukleotida CpG. Secara umum, metilasi DNA dan kromatin adalah proses sinergis , karena, misalnya, ketika DNA dimetilasi, ada enzim metilasi histon yang dapat mengenali sitosin termetilasi dan histon termetilasi. Demikian pula, enzim yang memetilasi DNA dapat mengenali histon termetilasi dan karenanya melanjutkan metilasi pada tingkat DNA.

Pertanyaan yang Sering Diajukan tentang Chromatin

Apa ciri-ciri kromatin?

Hal ini ditandai dengan mengandung hampir dua kali lebih banyak protein sebagai bahan genetik. Protein yang paling penting dalam kompleks ini adalah histon, yang kecil, protein bermuatan positif yang mengikat DNA melalui interaksi elektrostatik. Juga, kromatin memiliki lebih dari seribu protein histon yang berbeda. Unit dasar kromatin adalah nukleosom, yang terdiri dari penyatuan histon dan DNA.

Bagaimana kromatin terbentuk?

Tersusun atas kombinasi protein yang disebut histon, yaitu protein dasar yang terbentuk dari arginin dan lisin, dengan DNA dan RNA, yang berfungsi untuk membentuk kromosom sehingga menyatu dengan inti sel.

Bagaimana struktur kromatin?

Ultrastruktur kromatin didasarkan pada: histon, membentuk nukleosom (delapan protein histon + satu serat DNA 200 pasangan basa). Setiap nukleosom berasosiasi dengan jenis histon yang berbeda, H1, dan kromatin terkondensasi terbentuk.

Apa perbedaan antara kromatin dan kromosom?

Adapun kromatin, itu adalah zat dasar inti sel, dan konstitusi kimianya hanyalah untaian DNA dalam berbagai tingkat kondensasi.

Di sisi lain, kromosom adalah struktur di dalam sel yang berisi informasi genetik dan setiap kromosom terdiri dari molekul DNA, yang terkait dengan RNA dan protein.

Untuk apa kromatin?

Ini bertanggung jawab untuk mengoptimalkan proses replikasi, transkripsi, dan perbaikan DNA, mengandung informasi genetik dan protein yang ditemukan di dalam nukleus.

Sel

Sel hewan

Kromosom

4

Related Posts