Qual è la struttura e la funzione di Chromatin?

cromatinaè una massa di materiale genetico composta da DNA e proteine ​​che si condensano per formare cromosomi durante la divisione cellulare eucariotica. La cromatina si trova nel nucleo delle nostre cellule.

La funzione principale della cromatina è quella di comprimere il DNA in un'unità compatta che sarà meno voluminosa e si adatterà all'interno del nucleo. La cromatina è costituita da complessi di piccole proteine ​​conosciute come istoni e DNA.

Gli istoni aiutano a organizzare il DNA in strutture chiamate nucleosomi fornendo una base su cui il DNA può essere avvolto. Un nucleosoma è costituito da una sequenza di DNA di circa 150 coppie di basi che è avvolta attorno a un insieme di otto istoni chiamato ottamero.

Il nucleosoma viene ulteriormente piegato per produrre una fibra di cromatina. Le fibre di cromatina sono arrotolate e condensate per formare cromosomi. La cromatina rende possibile il verificarsi di numerosi processi cellulari, tra cui replicazione del DNA, trascrizione, riparazione del DNA, ricombinazione genetica e divisione cellulare.

Euchromatin e Heterochromatin

La cromatina all'interno di una cellula può essere compattata in varia misura a seconda dello stadio di una cellula nel ciclo cellulare.

Nel nucleo, la cromatina esiste come euchromatina o eterocromatina. Durante l'interfase del ciclo, la cellula non si divide ma subisce un periodo di crescita.

La maggior parte della cromatina è in una forma meno compatta conosciuta come euchromatin. Una parte maggiore del DNA è esposta nell'euchromatina che consente la replicazione e la trascrizione del DNA.

Durante la trascrizione, la doppia elica del DNA si svolge e si apre per consentire la copia dei geni codificanti per le proteine. La replicazione e la trascrizione del DNA sono necessarie alla cellula per sintetizzare DNA, proteine ​​e organelli in preparazione alla divisione cellulare (mitosi o meiosi).

Una piccola percentuale di cromatina esiste come eterocromatina durante l'interfase. Questa cromatina è strettamente imballata, non permettendo la trascrizione genica. L'eterocromatina si colora in modo più scuro con i coloranti rispetto all'euchromatina.

Cromatina nella mitosi

Prophase: Durante la prophase della mitosi, le fibre di cromatina si arrotolano nei cromosomi. Ogni cromosoma replicato è costituito da due cromatidi uniti in un centromero.

metafase: Durante la metafase, la cromatina diventa estremamente condensata. I cromosomi si allineano sulla piastra metafase.

anafase: Durante l'anafase, i cromosomi accoppiati (cromatidi fratelli) si separano e vengono tirati dai microtubuli mandrino verso le estremità opposte della cellula.

telofase: In telofase, ogni nuovo cromosoma figlia è separato nel suo nucleo. Le fibre di cromatina si srotolano e diventano meno condensate. Dopo la citochinesi, vengono prodotte due cellule figlie geneticamente identiche. Ogni cellula ha lo stesso numero di cromosomi. I cromosomi continuano a srotolarsi e allungarsi, formando cromatina.

Cromatina, cromosoma e cromatide

Le persone hanno spesso difficoltà a distinguere la differenza tra i termini cromatina, cromosoma e cromatide. Mentre tutte e tre le strutture sono composte da DNA e trovate all'interno del nucleo, ognuna è definita in modo univoco.

• La cromatina è composta da DNA e istoni che sono impacchettati in fibre sottili e fibrose. Queste fibre di cromatina non sono condensate ma possono esistere in una forma compatta (eterocromatina) o in una forma meno compatta (euchromatina). I processi che comprendono la replicazione del DNA, la trascrizione e la ricombinazione si verificano nell'euchromatina. Durante la divisione cellulare, la cromatina si condensa per formare cromosomi.
• I cromosomi sono raggruppamenti a filamento singolo di cromatina condensata. Durante i processi di divisione cellulare della mitosi e della meiosi, i cromosomi si replicano per garantire che ogni nuova cellula figlia riceva il numero corretto di cromosomi. Un cromosoma duplicato è a doppio filamento e ha la familiare forma a X. I due fili sono identici e collegati in una regione centrale chiamata centromero.
• Un cromatide è uno dei due filamenti di un cromosoma replicato. I cromatidi collegati da un centromero sono chiamati cromatidi fratelli. Alla fine della divisione cellulare, i cromatidi fratelli si separano, diventando cromosomi figlie nelle cellule figlie appena formate.