Isi
DNA, zat yang bertanggung jawab untuk mengekspresikan susunan genetik semua organisme hidup, adalah molekul sempit panjang yang terdiri dari tulang punggung gula-fosfat yang mendukung urutan tepat dari molekul yang lebih kecil yang disebut basa nukleotida. Sel membaca bagian DNA yang disebut gen untuk mengontrol produksi protein yang membentuk karakteristik sel.
Chromatin dan kromosom adalah bentuk berbeda dari bahan yang sama yang bekerja dengan mengemas molekul DNA agar sesuai dan beroperasi dalam sel kecil. Kemasan bukan satu-satunya fungsi kromosom dan kromatin. Ini juga dapat berfungsi untuk membantu mengatur ekspresi gen.
Tantangan Pengemasan
Organisme eukariotik, yang mencakup semua kecuali bentuk kehidupan yang paling sederhana, memiliki sel-sel yang mengandung daerah berdinding pusat yang disebut nukleus. Sebagian besar DNA sel berada di dalam nukleus, yang menciptakan tantangan pengemasan yang cukup. Jika Anda merentangkan semua DNA dalam sel manusia, itu akan mencapai sekitar 3 meter.
Alam telah menemukan cara untuk memasukkan semua DNA itu ke dalam inti yang hanya berdiameter 1 / 100.000 meter. Sel tidak hanya harus mengompres DNA nuklir dengan ketat, tetapi juga harus mengatur DNA secara masuk akal sehingga sel dapat mengakses bagian yang ingin digunakan.
Definisi Chromatin
Kami mendefinisikan kromatin berdasarkan susunan dan fungsinya. Kromatin adalah kombinasi DNA, asam ribonukleat, dan protein yang disebut histones yang mengisi inti sel. Histon melekat dan menekan untaian heliks ganda DNA. Kromatin membentuk struktur mirip manik yang disebut nukleosom, memadatkan DNA dengan faktor enam.
Tali manik-manik kemudian melilit menjadi bentuk tabung berongga, solenoid, yang 40 kali lebih kompak. Chromatin dapat mencapai kompresi tinggi sebagian dengan menetralkan muatan listrik negatif yang mendominasi seluruh molekul DNA dan yang sebaliknya akan menolak kompresi. Salah satu jenis kromatin, yang disebut euchromatin, aktif mengatur aktivitas gen, sementara heterokromatin membuat daerah molekul DNA yang tidak aktif tetap terikat.
Ketika DNA terikat erat, gen di wilayah itu tidak dapat ditranskripsi karena mesin transkripsi (enzim dan molekul lain) tidak dapat secara fisik sampai ke gen. Sebaliknya, ketika kromatin terikat secara longgar, gen dapat lebih mudah ditranskripsi dan diekspresikan.
Kromosom
Kromosom terbentuk ketika sebuah sel akan membelah, di mana kromatin seperti spaghetti lebih kompres lagi, dengan faktor 10.000. Tubuh terkondensasi yang dihasilkan adalah kromosom, yang biasanya menyerupai X besar. Empat lengan X bergabung di bagian tengah yang disebut centromere. Sebagian besar sel manusia memiliki 46 kromosom dalam dua set 23, masing-masing set disumbangkan oleh orangtua.
Kromosom menggandakan diri dan mendistribusikan secara merata ke setiap sel anak selama pembelahan sel. Setelah pembelahan sel selesai, kromosom memasuki periode yang disebut interfase dan memudahkan kembali ke untaian kromatin.
Prokariota memiliki sesuatu yang mirip dengan kromosom dan kromatin, tetapi tidak persis sama. Alih-alih kompleks yang sama yang ada di eukariota, prokariota hanya "supercoil" DNA mereka agar sesuai di dalam sel. Prokariota juga hanya memiliki satu "rumpun" DNA yang disebut nukleoid. Meskipun ada protein yang terkait dengan supercoiling ini, itu bukan struktur atau pengaturan yang sama seperti kromatin.
Fungsi Chromatin: Mengembun dan Santai
Transkripsi hanya terjadi selama interfase. Selama transkripsi, sel menyalin gen DNA spesifik ke RNA, yang kemudian diterjemahkan menjadi protein. Selama interfase, chromatin relatif santai, memungkinkan mesin transkripsi sel untuk mengakses gen DNA.
Euchromatin mengelilingi gen yang memenuhi syarat untuk transkripsi dan memainkan peran aktif dalam proses. Heterochomatin menempel pada bagian molekul DNA yang tidak aktif. Chromatin mengembun menjadi kromosom dan kemudian mengendur lagi saat sel berganti antara pembelahan dan interfase.