zum Directory-modus

Tutorial MenueNucleinsäurenLerneinheit 3 von 3

DNA-Strukturen

Chromatin

Tutorial Chromatin

Bitte klicken Sie zum Abspielen des Tutorials auf das Bild!

Abb.1
Die Verpackung der DNA

Chromatin ist die organisierte und verpackte Form der DNA im Zellkern. Sie liegt hier als Komplex mit Proteinen vor. Diese Proteine sind vor allem Histone (siehe das folgende Kapitel Chromosom), um die die DNA gewunden wird. Diese kleinste Einheit des Chromatins wird Nucleosom genannt. Chromatin kann als Euchromatin, eine etwas lockerere Verpackung oder als Heterochromatin in einer festeren Verpackung vorliegen. Die Stellen, an denen es als Euchromatin vorliegt, sind DNA-Abschnitte mit Genaktivität, also Orte, an denen gerade Gene transkribiert werden. Das Chromatin wird in unterschiedliche Strukturen mit ansteigender Organisation und steigendem Verpackungsgrad unterteilt. Die unterschiedlichen Strukturen sind zum größten Teil nach ihrem Durchmesser benannt.

In der einfachsten Organisationsform stellt man sich die DNA ohne Proteine, als unkomprimierten Strang vor. In diesem Stadium beinhaltet ein Millimeter 3 Millionen Basenpaare.

Die nächste Organisationsstufe ist die 10 nm-Faser. In dieser Struktur ist die DNA um ein Octamer aus Histonen gewunden. Sie sieht jetzt im Elektronenmikroskop aus wie eine Perlschnur. In dieser Form sind 20 Millionen Basenpaare in einem Millimeter verpackt.

Das Solenoid-Modell beschreibt den nächsten Komprimierungsgrad. In dieser Faser werden die Nucleosomen schraubig aufgewunden, wobei 6-8 Nucleosomen eine Windung ausmachen. Das meiste Chromatin der Zelle liegt in dieser Organisationsform vor. In der 30 nm-Faser sind 120 Millionen Basenpaare pro Millimeter aufgewunden.

Die 30 nm-Faser liegt im Zellkern nicht als ungeordnetes Knäuel vor, sondern ist noch weiter organisiert. Sie liegt in vielen 1000 definierten Schleifen vor. Eine Schleife kann 60-150 kb umfassen. Dabei geht man davon aus, dass die Schleifen an die Kern-Matrix ("scaffold") assoziiert sind. Diese Assoziation erfolgt über die SAR ("scaffold attached region"). Das sind Bereiche, die viele Adenosin-Thymidin-Basenpaare enthalten und spezifisch an die Kern-Matrix binden.

In weiteren Verdichtungsschritten erhält man das Chromosom. Chromosomen sind je nach Phase des Zellzyklus unterschiedlich stark komprimiert.

Die einzelnen Stufen sind aufbauend in dem vorangestellten Chromatin-Tutorial dargestellt. Eine alternative Darstellung beginnend mit der Chromatin-Gesamtstruktur findet sich unter Chromatinstruktur.

Seite 23 von 32