Apa yang dimaksud dengan Kromatin

Kromatin adalah kompleks makromolekul yang terdiri dari DNA, RNA, dan protein, yang ditemukan di dalam inti sel eukariotik. Kromatin ada dalam dua bentuk: heterokromatin (pendek) dan eukromatin (panjang). Komponen protein utama kromatin adalah histon yang membantu mengorganisasikan DNA ke dalam struktur “mirip manik” yang disebut nukleosom dengan memberikan basa di mana DNA dapat dililitkan.

Nukleosom terdiri dari 147 pasangan basa DNA yang melilit satu set 8 histon yang disebut oktomer. Nukleosom dapat dilipat lebih lanjut untuk menghasilkan serat kromatin. Serat kromatin digulung dan dipadatkan untuk membentuk kromosom. Kromatin memungkinkan sejumlah proses sel terjadi termasuk replikasi DNA, transkripsi, perbaikan DNA, rekombinasi genetik, dan pembelahan sel.

Fungsi kromatin adalah mengemas DNA secara efisien ke dalam volume kecil agar sesuai dengan inti sel dan melindungi struktur dan urutan DNA. Pengemasan DNA ke dalam kromatin memungkinkan untuk mitosis dan meiosis, mencegah kerusakan kromosom dan mengontrol ekspresi gen dan replikasi DNA.

Eukromatin dan Heterokromatin

Kromatin di dalam sel dapat dipadatkan ke berbagai tingkat tergantung pada tingkat sel dalam siklus sel. Di dalam nukleus, kromatin ada sebagai eukromatin atau heterokromatin. Selama interfase dari siklus, sel tidak membelah tetapi mengalami periode pertumbuhan.

Sebagian besar kromatin dalam bentuk yang kurang kompak yang dikenal sebagai eukromatin. Lebih banyak DNA diekspos dalam eukromatin yang memungkinkan replikasi dan transkripsi DNA terjadi.

Selama transkripsi, heliks ganda DNA terurai dan terbuka untuk memungkinkan gen yang mengkode protein disalin. Replikasi dan transkripsi DNA diperlukan sel untuk mensintesis DNA, protein, dan organel dalam persiapan pembelahan sel (mitosis atau meiosis). Sebagian kecil kromatin ada sebagai heterokromatin selama interfase. Kromatin ini sangat padat, tidak memungkinkan transkripsi gen terjadi. Noda heterokromatin lebih gelap dengan pewarna daripada eukromatin.

Struktur Kromatin

Kromatin mengandung protein dua kali lebih banyak dari DNA dan ketika diwarnai, ia menghasilkan bahan berwarna. Ini terutama ditemukan dalam nukleus dan ada dalam dua bentuk yaitu eukromatin atau bentuk diperpanjang; dan heterokromatin, bentuk yang padat.

Variasi histon seperti asetilasi dan metilasi; serta protein pengikat DNA non-histon dapat sangat mempengaruhi struktur keseluruhan kromatin. Metilasi histon dapat menahan DNA lebih erat, sehingga membatasi akses dan memblokir transkripsi. Asetilasi histon dapat mendorong pelonggaran kromatin; dan memfasilitasi transkripsi dan replikasi. Histon teretilasi memegang erat DNA, membatasi akses dan menghambat transkripsi. Metilasi lisin-27 dan lisin-4 pada histone-3 dapat terlibat dalam pengembangan.

Kromatin dapat dimasukkan ke dalam tujuh struktur berbeda, dengan untai DNA sebagai bentuk paling sederhana. Penambahan histon inti ke DNA menciptakan nukleosom dan kompleks nukleosom-DNA membentuk apa yang dikenal sebagai “manik-manik”, di mana gen berada di bawah transkripsi yang lebih aktif di bawah struktur ini.

Kromatin, Kromosom, dan Kromatid

Orang sering mengacaukan ketiga istilah ini: kromatin, kromosom, dan kromatid. Sementara ketiga struktur tersebut tersusun dari DNA dan protein di dalam nukleus, masing-masing didefinisikan secara unik.

Seperti disebutkan di atas, kromatin terdiri dari DNA dan histon yang dikemas menjadi serat tipis dan berserat. Kromatin mengalami pemadatan lebih lanjut untuk membentuk kromosom. Jadi kromatin adalah urutan terendah dari organisasi DNA, sedangkan kromosom adalah urutan tertinggi dari organisasi DNA.

Kromosom adalah pengelompokan untai kromatin tunggal. Selama proses pembelahan sel mitosis dan meiosis, kromosom bereplikasi untuk memastikan bahwa setiap sel anak baru menerima jumlah kromosom yang benar. Sebuah kromosom duplikat beruntai ganda dan memiliki bentuk X yang akrab kita lihat. Kedua helai identik dan terhubung di wilayah tengah yang disebut sentromer.

kromatin

Kromatid adalah salah satu dari dua untai kromosom yang direplikasi. Kromatid yang dihubungkan oleh sentromer disebut kromatid sister. Pada akhir pembelahan sel, kromatid sister terpisah dan menjadi kromosom sister dalam sel anak yang baru terbentuk.

Fungsi Kromatin

Pengemasan DNA

Ini adalah fungsi paling mendasar dari kromatin: pemadatan untaian DNA panjang. Panjang DNA dalam nukleus jauh lebih besar daripada ukuran kompartemen tempat penyimpanannya. Agar sesuai dengan kompartemen ini DNA harus dipadatkan dalam beberapa cara. Rasio pengepakan digunakan untuk menggambarkan sejauh mana DNA terkondensasi. Untuk mencapai rasio pengemasan keseluruhan, DNA tidak dikemas langsung ke dalam struktur kromatin. Sebaliknya, itu berisi beberapa hierarki organisasi.

Tingkat pengepakan pertama dicapai dengan penggulungan DNA di sekitar nukleosom, yang memberikan rasio pengepakan sekitar 6. Struktur ini tidak berubah pada eukromatin dan heterokromatin dari semua kromosom. Tingkat kedua pengepakan adalah pembungkus manik-manik dalam serat 30 nm yang ditemukan di kromatin interfase dan kromosom mitosis. Struktur ini meningkatkan rasio pengepakan menjadi sekitar 40. Pengemasan akhir terjadi ketika serat diatur dalam loop, perancah dan domain yang memberikan rasio pengemasan akhir sekitar 1.000 dalam kromatin interfase dan sekitar 10.000 dalam kromosom mitosis.

Peraturan Transkripsi

Transkripsi adalah proses di mana informasi genetik yang disimpan dalam DNA dibaca oleh protein dan kemudian ditranskripsi menjadi RNA, dan RNA nantinya akan diterjemahkan menjadi protein fungsional. Jika kromatin diperkuat dan membatasi akses ke protein yang dibaca, tidak ada transkripsi yang terjadi. Eukromatin, jenis kromatin yang diperluas, dapat melakukan proses transkripsi. Sementara heterokromatin, jenis kromatin yang terdapatkan, dikemas terlalu ketat untuk dibaca oleh protein oleh DNA.

Fluktuasi antara kromatin terbuka dan tertutup dapat berkontribusi pada diskontinuitas transkripsi, atau meledaknya transkripsi. Faktor-faktor lain mungkin terlibat, seperti asosiasi dan disosiasi kompleks faktor transkripsi dengan kromatin. Fenomena ini, berlawanan dengan model probabilistik sederhana dari transkripsi, dapat menjelaskan tingginya variabilitas dalam ekspresi gen yang terjadi antara sel-sel dalam populasi isogenik.

Perbaikan Kromatin dan DNA

Pengemasan DNA ke dalam kromatin menghadirkan penghalang bagi semua proses berbasis DNA. Karena pengaturan protein dan DNA yang dinamis tinggi, kromatin dapat dengan mudah mengubah bentuk dan strukturnya. Relaksasi kromatin terjadi dengan cepat di lokasi kerusakan DNA, yang memungkinkan perbaikan protein berikatan dengan DNA dan memperbaikinya.

Ringkasam Fungsi utama kromatin adalah:

  1. untuk mengemas DNA menjadi bentuk yang lebih padat, lebih padat,
  2. untuk memperkuat makromolekul DNA untuk memungkinkan mitosis,
  3. untuk mencegah kerusakan DNA, dan
  4. untuk mengontrol ekspresi gen dan replikasi DNA.

Menarik lainnya

© 2023 Pengertian.Apa-itu.NET