Chromosomy i chromatyna

Chromosomy to cząsteczki DNA stanowiące genom jądrowy. Są one upakowane w chromatynę w kilkustopniowy sposób. Pierwszy etap to nawinięcie DNA na zasadowe białka histonowe, tworząc nukleosomy. Następnie nukleosomy łączą się ze sobą za pomocą histonów, tworząc włókna 30 nm (selonoidy).

Vocabulary: Nukleosom to odcinek DNA nawinięty na 4 pary histonów wraz z histonem łącznikowym, który działa jak klamra zapobiegająca rozpadowi nukleosomu.

W jądrze komórkowym występują dwie postacie włókien 30 nm: euchromatyna (luźno upakowane włókna, zawierające aktywne geny) oraz heterochromatyna (ściśle upakowane włókna, zawierające nieaktywne geny i większość pozagenowego DNA). Euchromatyna ulega rozluźnieniu podczas odczytywania informacji genetycznej.

Na początku podziału komórki włókna układają się w pętle, które zwijają się spiralnie i tworzą włókna 300 nm. Ten proces kondensacji chromatyny jest kluczowy dla prawidłowego przebiegu podziału komórkowego.

Highlight: Chromosomy homologiczne to pary chromosomów o identycznej budowie i sekwencji genów, które występują w komórkach diploidalnych organizmów rozmnażających się płciowo.

Geny i ich struktura

Geny to fragmenty cząsteczki DNA, które zawierają informacje niezbędne do wytworzenia białka lub RNA. Wyróżniamy dwa główne rodzaje genów: kodujące białka (pojedynczy gen koduje informacje o budowie jednego łańcucha polipeptydowego) oraz kodujące RNA (kodują wszystkie rodzaje RNA oprócz mRNA).

Struktura genu obejmuje części strukturalne i regulatorowe. Do części strukturalnych zaliczamy introny (odcinki genu, które nie pełnią funkcji kodujących) oraz eksony (odcinki genu kodujące informację o kolejności aminokwasów w białku lub nukleotydów w RNA). Części regulatorowe biorą udział w regulowaniu odczytywania informacji genetycznej.

Definicja: Gen to fragment cząsteczki DNA, który zawiera informacje potrzebne do wytworzenia białka lub RNA.

Geny mogą być ciągłe (bez intronów) lub nieciągłe (zawierające introny i eksony). Informacje zawarte w genie obejmują warunki konieczne do wytworzenia cząsteczki, budowę wytwarzanej cząsteczki, czas jej obecności w komórce, miejsce docelowe, rodzaj komórek, w których powinna być produkowana, oraz tempo jej wytwarzania.

Highlight: Genom to kompletna informacja genetyczna komórki zawarta w DNA, składająca się z genów i pozagenowego DNA.

Genom komórki prokariotycznej składa się z chromosomu bakteryjnego (jedna kolista cząsteczka DNA) oraz plazmidów. Genom komórki eukariotycznej obejmuje genom jądrowy (długie liniowe cząsteczki DNA związane z białkami histonowymi) oraz genom organellowy (mitochondrialny i chloroplastowy).