הבדל מפתח - כרומטין לעומת נוקלאוזום
DNA שוכן בגרעין של אורגניזמים אוקריוטיים ומכיל את מידע התורשה שמועבר לדור הבא. בשל חשיבותו, ה-DNA עטוף בחוזקה סביב חלבוני היסטון ומתעבה למבנה יציב ביותר בתוך הכרומוזומים של תאים אוקריוטיים כדי להגן עליו מפני נזקים. מבנה מורכב מאוד זה של DNA עם חלבוני היסטון ידוע בשם כרומטין. כרומטין מורכב מיחידות מבניות בסיסיות הנקראות נוקלאוזומים. נוקלאוזום יכול להיות מוגדר כאורך קטן של DNA עטוף סביב שמונה חלבוני היסטון. ההבדל העיקרי בין כרומטין לנוקלאוזום הוא שכרומטין הוא מבנה שלם של DNA מורכב וחלבונים ואילו הנוקלאוזום הוא יחידה בסיסית של כרומטין.
מהו כרומטין?
DNA בגרעין אינו קיים בצורת גדיל ליניארי חופשי. זה קשור לחלבונים הנקראים היסטונים ומתעבים למבנה שנקרא כרומטין. לפיכך, ניתן להגדיר את הכרומטין כצורה המעובה מאוד של DNA עם חלבוני היסטון. תחת המיקרוסקופ, הכרומטין מופיע כמחרוזת המורכבת מחרוזים כפי שמוצג באיור 01. חרוז אחד ידוע בשם נוקלאוזום, והוא היחידה המבנית הבסיסית של הכרומטין. כרומטין יוצר את הכרומוזומים של אורגניזמים אוקריוטיים והוא ארוז בתוך הגרעין. מבנה הכרומטין נראה רק במהלך חלוקת התא במיקרוסקופ.
ישנן שתי צורות של כרומטין, כלומר אאוכרומטין והטרוכרומטין. Euchromatin הוא הצורה הפחות מעובה של כרומטין שניתן לתמלל ל-RNA במהלך הביטוי. הטרוכרומטין הוא הצורה המעובה מאוד של כרומטין שאינה מתעתקת בדרך כלל ל-RNA. DNA מעובה מאוד בצורת כרומטין הוא המתאים ביותר לארוז בתוך הגרעין בעל נפח קטן.
תפקידו העיקרי של הכרומטין הוא לארוז DNA ביעילות בתוך הגרעין בעל נפח קטן מאוד. הכרומטינים מבצעים גם פונקציות נוספות כגון הגנה על מבנה ורצף DNA, מאפשרים מיטוזה ומיוזה, מניעת שברים כרומוזומליים, ויסות ביטוי גנים ושכפול DNA.
איור 01: Chromatin
מהו Nucleosome?
נוקלאוזום הוא קטע קטן של כרומטין אשר עטוף סביב חלבון ההיסטון הליבה. זה נראה כמו חרוז בחוט. חלבון היסטון ליבה הוא אוקטמר המורכב משמונה חלבוני היסטון. שני עותקים מכל חלבון היסטון נמצאים באוקטמר הליבה. הרכב חלבון ההיסטון באוקטמר הליבה הוא H2A, H2B, H3 ו-H4. DNA ליבה עוטף בחוזקה את אוקטמר הליבה ההיסטון הכדורית ויוצר נוקלאוזום.לאחר מכן מסדרים נוקלאוזומים למבנה דמוי שרשרת ועוטפים בחוזקה חלבוני היסטון נוספים כדי ליצור את הכרומטין בכרומוזומים.
אורך גדיל ה-DNA הליבה העוטף את אוקטמר ההיסטון בנוקלאוזום הוא בערך 146 זוגות בסיסים. הקוטר המשוער של הנוקלאוזום הוא 11 ננוקל, ולספירלת הנוקלאוזומים בכרומטין (סולנואיד) יש קוטר של 30 ננומטר. נוקלאוזומים נתמכים על ידי חלבוני היסטון נוספים לארוז לתוך מבנה מפותל בחוזקה בתוך הגרעין.
איור 02: נוקלאוזום
מה ההבדל בין כרומטין לנוקלאוזום?
כרומטין נגד נוקלאוזום |
|
| כרומטין הוא הצורה המעובה מאוד של DNA עם חלבוני היסטון. | נוקלאוזום הוא יחידה בסיסית של כרומטין בגרעין. |
| Composition | |
| כרומטין מורכב מחלבוני DNA וחלבוני היסטון. | נוקלאוזום מורכב מ-DNA באורך 147 זוגות בסיסים ושמונה חלבוני היסטון. |
| הופעה | |
| כרומטין נראה כמו מבנה סיבים מפותלים. | נוקלאוזום נראה כמו חרוז בחוט |
סיכום – כרומטין לעומת נוקלאוזום
כרומטין הוא קומפלקס של חלבוני DNA והיסטון. הוא מורכב משרשרת של נוקלאוזומים עטופים בחלבוני היסטון. נוקלאוזום הוא היחידה הבסיסית של כרומטין המורכבת מ-DNA באורך 147 זוגות בסיסים ושמונה חלבוני היסטון.שרשרת של נוקלאוזומים עוטפת בחלבוני היסטון ומתעבה למבנה כרומטין מאוד מאורגן שהוא הצורה היציבה ביותר של ה-DNA שייארוז בתוך הגרעין. זה ההבדל בין כרומטין לנוקלאוזום.
