• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Hur är DNA-organiserat att passa in i en cell?

    Du har cirka 50 biljoner celler i din kropp. Nästan alla har DNA i dem - i själva verket två meter. Om du strängt allt DNA tillsammans i slutändan skulle du ha en sträng tillräckligt lång för att gå runt jorden två och en halv miljon gånger. Men på något sätt blir det DNA packat tillräckligt tätt för att inte bara passa inuti din kropp, utan passa in i de små kärnorna i cellerna som utgör din kropp. Din kropp hanterar detta på samma sätt som du skulle kunna organisera en samling rep eller en regnbåge av garn: det spoler och slår samman trådarna tillsammans.

    DNA-strukturen

    En enda molekyl av DNA består av en lång kedja av adenin-, cytosin-, guanin- och tyminmolekyler kopplade ihop med socker- och fosfatgrupper. DNA-molekyler finns sällan på egen hand; de är vanligtvis parade i komplementära strängar som sår runt varandra i den kända dubbelhelikixkonfigurationen. Liksom två trådsträngar, ger det dubbelsträngade DNA ett slags kemiskt skydd som gör de två tillsammans starkare än en i sig. Den dubbla strängningen är den första mekanismen för att förpacka DNA i ett tätt paket, vilket minskar de två meter långa längden ner till en.

    Nukleosomer

    Om du hade 50 meter tråd skulle du inte Jag vill bara släppa den i en hög. Istället skulle du få en spole och linda tråden runt den. Det är samma sak som din kropp gör med DNA. Det använder grupper av molekyler som kallas histoner som spolar för DNA. Situationen är lite mer komplicerad än din trådspole, eftersom din kropp måste kunna komma åt olika delar av ditt DNA vid olika tidpunkter. Så i stället för en enda stor spole som måste vikas ut mycket för att komma till någonstans i mitten gör din kropp mycket små spolar, vilket gör en slinga efter varandra i ditt DNA. Dessa små slingor av spolat DNA kallas nukleosomer, och varje kromosom har hundratusentals av dem. Den resulterande strukturen kallas vanligtvis en "sträng av pärlor". Denna spolning minskar DNA-längden från cirka en meter till ca 14 centimeter.

    30-nm Fiber

    Nästa steg i komprimering av DNA är inte så väl förstådd, trots att resultaten är känd. Någon sätt, nukleosomerna vinner runt varandra, kanske som kronblad på en tusensköna om varje kronblad var en vertikal nukleosom. Därefter spiraliseras de cirkulära slingorna av nukleosomer ovanpå varandra. Resultatet är en struktur som kallas 30-nanometer fiber, eftersom det är en sträng 30-miljarder av en meter i diameter. Den 30-nanometer fibern löser sig själv, och slingorna slår sedan på sig igen - nu mer som en garnbygel än en trådspole. Den här samlingsnivån är tillräcklig för att passa DNA i cellkärnan.

    Metafas

    När en cell delar sig splittras den i två perfekta kopior av sig själv. Dessa två perfekta kopior innehåller två uppsättningar av DNA. För att förbereda sig för duplicering kondenseras kromosomerna ytterligare, som klarar sig i ett cellulärt livsstadium som kallas metafas. I metafas har DNA så många loopar på loopar att det komprimeras till en längd en-tio tusen av sin ursprungliga längd. Dessa komprimerade former var den första formen av DNA som upptäcktes.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com