De spoelen van DNA in de kern worden chromosomen genoemd. Chromosomen zijn zeer lange stukken DNA die netjes zijn samengepakt door eiwitten. De combinatie van DNA en de eiwitten die DNA verpakken heet chromatine. De vingervormige chromosomen zijn de meest dicht opeengepakte staat van DNA. Verpakkingen beginnen in een veel vroeger stadium, wanneer DNA zich om ballen van eiwitten wikkelt die nucleosomen worden genoemd. Nucleosomen kleven vervolgens samen om een ​​dikkere vezel te vormen, de 30-nanometer vezel. Deze vezel vormt dan coils, die buigen om nog grotere spoelen te vormen. De opgerolde coils zijn hoe DNA dicht is verpakt in vingervormige chromosomen.

Chromosomen

Chromosomen zijn de structuren die de genetische informatie in DNA beschermen en beheersen. Chromosomen kunnen lang en uitgestrekt zijn, of ze kunnen strak worden verpakt in dikke vingerachtige structuren. De uitgestrekte toestand maakt DNA gemakkelijker leesbaar, maar kwetsbaar voor breuk. Door de dichte, vingervormige staat kunnen chromosomen netjes uit elkaar worden getrokken wanneer een cel zich deelt, maar wordt het lezen van de informatie moeilijker. Mensen hebben over het algemeen 23 paren chromosomen, wat betekent dat ze 46 chromosomen hebben. De helft van elk paar chromosomen komt van elke ouder. Twee van de 46 worden geslachtschromosomen genoemd, omdat ze het geslacht van een persoon bepalen. De andere 44 worden somatische chromosomen genoemd omdat ze genen bevatten die andere biologische kenmerken bepalen.

Histonen en nucleosomen

De meest elementaire eenheid van een chromosoom is DNA dat rond nucleosomen is gewikkeld. Een nucleosoom is een bol van acht eiwitten die histonen worden genoemd. Histonen zijn positief geladen, zodat ze het negatief geladen DNA aantrekken, dat zich twee keer om een ​​nucleosoom wikkelt. DNA dat om nucleosomen is gewikkeld, is als een parelketting. Histonen zijn geweldig voor het omwikkelen van DNA omdat hun positieve ladingen kunnen worden gewijzigd wanneer bepaalde moleculen eraan zijn gehecht. Hoe positiever de histonen worden geladen, des te strakker het DNA zich eromheen zal wikkelen. Het bevochtigen van de positieve lading op de histonen maakt hun greep op het DNA losser. Losgemaakt DNA wordt gemakkelijker getranscribeerd of gelezen in mRNA.

Fibres and Coils

Het tweede niveau van verpakkings-DNA vindt plaats wanneer de reeks DNA en nucleosomen samen knoeien tot een dikke vezel. Deze vezel heeft een diameter van 30 nanometer en wordt de 30-nanometer vezel genoemd. Deze vezel vouwt zich vervolgens op en vormt lussen langs een staaf van eiwitten, zoals takken die uit een boomstam groeien. Deze boomstructuur neemt dan een spiraalvorm aan, zoals die van een telefoonsnoer. DNA is zo lang dat de spiraalvormige spiraal zelf wordt als een grote vezel, die weer kan worden opgerold. De dichtheid van een chromosoom is vergelijkbaar met die van vele koorden opgerold in een cirkel en samen gestapeld in grote kisten, die worden verzonden in vrachtcontainers getrokken door 18-wielige vrachtwagens - maar in een chromosoom zijn alle koorden verbonden.

Centromeren en telomeren

Menselijke chromosomen hebben overeenkomsten in hun structuur. Dichtbij het midden van het chromosoom bevindt zich een regio van eiwitten die het centromeer wordt genoemd. De centromeer is als een sterke riem. Tijdens celdeling, wanneer chromosomen uit elkaar worden getrokken in twee cellen, worden ze getrokken door hun centromeren. Trekken van het sterke centromeer, niet van andere delen van het chromosoom, vermindert de kans dat het chromosoom breekt. De uiteinden van menselijke chromosomen bevatten delen van het DNA die telomeren worden genoemd. Telomeren bevatten geen genen, maar worden telkens verkort als de cel zich deelt. Ze bestaan ​​om de genen verder op het chromosoom te beschermen, omdat het chromosoom een ​​beetje korter wordt na elke celdeling.