Uw DNA bevat al het genetische materiaal dat uw eigenschappen bepaalt, gaande van uw haarkleur tot uw neiging om chronische hartziekten te ontwikkelen. Al dat DNA is verpakt in chromosomen in je cellen. Alle eukaryoten hebben chromosomen, maar bacteriën niet. Het aantal chromosomen verschilt van soort tot soort en het is niet gecorreleerd met het specifieke aantal genen dat soort heeft.

DNA in Chromosomen

Chromosomen bestaan ​​uit lange stukjes dubbel- gestrand DNA verdraaid en gecondenseerd tot een compact pakket. Als ze niet gecondenseerd blijven, zijn de strengen DNA ongeveer twee meter elk, veel te lang om in je cellen te passen. Het volledige DNA van een persoon wordt gescheiden in 22 overeenkomende paren chromosomen, plus twee geslachtschromosomen, voor een totaal van 46. Langs de lengte van het DNA coderen sommige van de regio's voor eiwitten, terwijl andere dat niet doen. De eiwitcoderende secties zijn je genen, dus elk chromosoom bevat honderden of duizenden genen.

Chromosomen verpakken

Gespecialiseerde eiwitten binden zich aan het DNA en helpen het goed te vouwen, zodat het condenseert in de strakke configuratie die nodig is om chromosomen te maken zonder verstrikt te raken. Het gecondenseerde DNA moet ook zo worden geconfigureerd dat enzymen elk deel ervan kunnen bereiken voor reparatie, transcriptie en vertaling. De standaard dubbele DNA-helix is ​​rond eiwitten gewikkeld, histonen genaamd, en deze DNA-eiwitcomplexen vouwen vervolgens in structuren die nucleosomen worden genoemd. Een streng van nucleosomen slingert zich in een vezel genaamd chromatine, die ongeveer 30 nanometer in diameter is en zichtbaar is in een elektronenmicroscoop. Een chromosoom bestaat uit strak gepakte chromatinestrengen.

Tijdschema

Chromosomen zitten op sommige punten van de celcyclus strakker dan op andere momenten. DNA zit het meest strak tijdens mitose, wanneer de cel zich actief verdeelt. Tijdens mitose wordt het DNA verdicht met een factor van ongeveer 10.000. Op andere momenten is het meer los verpakt, zodat de genen toegankelijker zijn. Tijdens het interphase-deel van een bepaalde celcyclus kan het DNA zo los verpakt zijn dat individuele chromosomen niet te onderscheiden zijn. Bij interfase is het DNA ongeveer 1000-voudig verdicht. Tijdens de rest van de celcyclus worden verschillende delen van het chromosoom compacter en worden losser, afhankelijk van of toegang tot die sectie op een bepaald moment nodig is.

Delen van een chromosoom

Wanneer het DNA in een chromosoom zit strak verpakt, het neemt een configuratie aan die lijkt op een X, of in het geval van het mannelijke geslachtschromosoom, een Y. Elk individueel chromosoom bestaat uit twee telomeren, die de zijkanten van de X vormen, en een gespecialiseerde reeks van DNA, een centromeer genaamd, die fungeert als een band die de centra van de twee telomeren bij elkaar houdt. Een complex van eiwitten hecht zich aan deze centromeer en bindt het aan de mitotische spil, die tijdens replicatie de twee helften uit elkaar trekt. Elk chromosoom heeft ook twee telomeren, die de uiteinden van de DNA-streng afdekken en beschermen tegen degradatie.