Conţinut
ADN-ul din interiorul unei celule este organizat astfel încât să se încadreze bine în dimensiunile mici ale unei celule. Organizarea sa facilitează, de asemenea, separarea ușoară a cromozomilor corecți în timpul diviziunii celulare. Gradul în care ADN-ul este strâns înfășurat poate afecta, de asemenea, care gene sunt activate sau dezactivate, afectând capacitatea anumitor proteine de a se lega de ADN.
În acest post, urmau să treacă peste specificul fiecăruia dintre aceste efecte ale ADN-ului înfășurat strâns.
Structura ADN-ului
ADN-ul este un complex mare, compus din mai multe blocuri de construcție cunoscute sub numele de nucleotide. Aceste nucleotide se leagă pentru a forma catene de ADN. Aceste șiruri se pot împerechea, pe baza secvențelor complementare ale nucleotidelor. Asocierea acestor șuvițe formează ceea ce este cunoscut sub numele de structură cu dublu helix.
Dubla helixă a ADN-ului este apoi învelită în jurul anumitor proteine cunoscute sub numele de histone. Aceasta permite ADN-ului să fie înfășurat mai strâns și, prin urmare, să ocupe mai puțin spațiu în celulă. ADN-ul se poate condensa și mai departe de histonele care se apropie între ele. Această înfășurare și mai strânsă a ADN-ului determină formarea de cromozomi strânși înfășurați sau condensați.
Condensarea cromozomilor
De-a lungul majorității vieții unei celule, ADN-ul este înfășurat doar în jurul histonelor și nu se află sub forma cromozomială condensată. Învelirea mai strânsă sau condensarea cromozomilor are loc numai în timpul mitozei, procesul de diviziune celulară. În timpul mitozei, cromozomii se condensează astfel încât fiecare cromozom este o unitate distinctă.
Înainte de mitoză, celula își copiază ADN-ul astfel încât să conțină două copii ale fiecărui cromozom. Cromozomii se aliniază în mijlocul celulei în timpul mitozei, cu perechile de cromozomi unul lângă celălalt. Când celula se împarte, o copie merge la fiecare dintre celulele rezultate.
Dacă cromozomii nu se aliniază corect, pot apărea anomalii genetice severe, care pot duce la moartea celulei sau a cancerului. Condensarea ADN-ului în cromozomi strâns ambalați face procesul de aliniere și separare a cromozomilor în timpul mitozei mai eficient.
Cum se exprimă o genă
Expresia genică sau procesul unei gene care este activat și transcris este un proces complex. Ea implică legarea anumitor proteine, cunoscute sub numele de factori de transcripție, la porțiunea genei care îi reglează expresia. Majoritatea factorilor de transcripție promovează exprimarea unei gene; cu toate acestea, unii factori de transcripție împiedică exprimarea unei gene, cu alte cuvinte, oprirea acesteia.
Odată ce un factor de transcripție activează o genă, o proteină numită ARN polimerază se deplasează de-a lungul ADN-ului și formează o secvență complementară de ARN, care devine apoi proteină.
Efect asupra expresiei genice
Modul în care ADN-ul este înfășurat poate afecta expresia genelor sau care sunt genele activate. Când cromozomii sunt strâns condensați, ADN-ul este înfășurat foarte strâns, ceea ce face dificilă legarea factorilor de transcripție la ADN. Când ADN-ul este mai puțin strâns înfășurat în jurul histonelor, histonele în sine pot afecta exprimarea genelor.
Modificări, cum ar fi legarea grupărilor fosfat, pot apărea pe histone și aceste modificări pot determina ADN-ul să se lege mai mult sau mai puțin strâns de histone. Regiunile ADN-ului, care sunt legate doar de histone, sunt mai accesibile pentru factorii de transcripție și ARN polimeraza, ceea ce face ca aceste gene să fie mai ușoare de activat. Când ADN-ul este legat mai strâns de histone, cu toate acestea, este mai dificil ca factorii de transcripție și ARN polimeraza să se lege cu ADN-ul, ceea ce face mai probabil ca acele gene să fie oprite.