Isi
DNA di dalam sel diatur sehingga cocok dengan ukuran sel yang kecil. Organisasinya juga memfasilitasi pemisahan mudah kromosom yang benar selama pembelahan sel. Sejauh mana DNA terbungkus rapat juga dapat memengaruhi gen mana yang dinyalakan atau dimatikan, dengan memengaruhi kemampuan protein tertentu untuk mengikat DNA.
Dalam posting ini, akan membahas secara spesifik masing-masing efek dari DNA yang dibungkus rapat.
Struktur DNA
DNA adalah kompleks besar, terdiri dari beberapa blok bangunan yang dikenal sebagai nukleotida. Nukleotida ini mengikat bersama untuk membentuk untaian DNA. Helai ini kemudian dapat berpasangan, berdasarkan urutan nukleotida yang saling melengkapi. Pasangan dari untaian ini membentuk apa yang dikenal sebagai struktur heliks ganda.
Heliks ganda DNA kemudian melilit protein tertentu yang dikenal sebagai histones. Ini memungkinkan DNA untuk dibungkus lebih rapat dan karenanya mengambil lebih sedikit ruang di dalam sel. DNA dapat mengembun lebih jauh oleh histones yang berdekatan satu sama lain. Penggulungan DNA yang lebih kencang ini menyebabkan pembentukan kromosom yang terbungkus rapat atau terkondensasi.
Kondensasi Kromosom
Sepanjang sebagian besar kehidupan sel, DNA hanya dililitkan secara longgar di sekitar histones dan tidak dalam bentuk kromosom yang kental. Pembungkus yang lebih ketat, atau kondensasi, dari kromosom hanya terjadi selama mitosis, proses pembelahan sel. Selama mitosis, kromosom memadat sehingga masing-masing kromosom adalah unit yang berbeda.
Sebelum mitosis, sel menyalin DNA-nya sehingga mengandung dua salinan dari masing-masing kromosom. Kromosom sejajar di tengah sel selama mitosis, dengan pasangan kromosom bersebelahan. Ketika sel membelah, satu salinan pergi ke masing-masing sel yang dihasilkan.
Jika kromosom tidak berbaris dengan benar, kelainan genetik parah dapat terjadi, yang dapat menyebabkan kematian sel atau kanker. Kondensasi DNA menjadi kromosom yang padat membuat proses penyelarasan dan pemisahan kromosom selama mitosis menjadi lebih efisien.
Bagaimana Gen Diumumkan
Ekspresi gen, atau proses gen dihidupkan dan ditranskripsi, adalah proses yang kompleks. Ini melibatkan pengikatan protein tertentu, yang dikenal sebagai faktor transkripsi, ke bagian gen yang mengatur ekspresinya. Sebagian besar faktor transkripsi mempromosikan ekspresi gen; Namun, beberapa faktor transkripsi mencegah gen dari diekspresikan, dengan kata lain, mematikannya.
Setelah faktor transkripsi menyalakan gen, protein yang disebut RNA polimerase bergerak di sepanjang DNA dan membentuk urutan RNA yang saling melengkapi, yang kemudian menjadi protein.
Efek pada Ekspresi Gen
Cara DNA dibungkus dapat memengaruhi ekspresi gen, atau gen mana yang dihidupkan. Ketika kromosom terkondensasi dengan ketat, DNA dibungkus sangat erat, sehingga sulit bagi faktor transkripsi untuk mengikat DNA. Ketika DNA tidak terlalu erat melilit histones, histones itu sendiri dapat mempengaruhi ekspresi gen.
Modifikasi, seperti pengikatan gugus fosfat, dapat terjadi pada histones dan modifikasi ini dapat menyebabkan DNA mengikat lebih atau kurang erat pada histones. Daerah DNA yang hanya terikat secara longgar pada histones lebih mudah diakses oleh faktor transkripsi dan RNA polimerase, membuat gen-gen itu lebih mudah untuk dihidupkan. Namun, ketika DNA terikat lebih erat dengan histones, lebih sulit bagi faktor transkripsi dan RNA polimerase untuk berikatan dengan DNA, sehingga kemungkinan gen tersebut akan dimatikan.