מה המבנה והתפקוד של כרומטין?

כרומטיניס הוא מסה של חומר גנטי המורכב מ- DNA ו- חלבונים שמתעבים ליצירת כרומוזומים במהלך חלוקת תאים אוקיארוטיים. כרומטין נמצא באזור גרעין שלנו תאים.

תפקידו העיקרי של הכרומטין הוא לדחוס את ה- DNA ליחידה קומפקטית שתהיה פחות נפוצה ויכולה להתאים לגרעין. הכרומטין מורכב ממכלולים של חלבונים קטנים המכונים היסטונים ו- DNA.

היסטונים עוזרים בארגון ה- DNA למבנים הנקראים נוקלאוזומים על ידי מתן בסיס עליו ניתן לעטוף את ה- DNA. נוקלאוזום מורכב מרצף DNA של כ -150 זוגות בסיס העוטפים קבוצה של שמונה היסטונים הנקראים אוקטמר.

הנוקלאוזום מקופל עוד יותר לייצור סיבי כרומטין. סיבי הכרומטין מפותלים ומעובדים ליצירת כרומוזומים. כרומטין מאפשר לתהליכים רבים בתאים להתרחש כולל שכפול הדנ"א, תעתיק, תיקון DNA, רקומבינציה גנטיתוחלוקת תאים.

הכרומטין בתוך תא עשוי להיות דחוס בדרגות שונות בהתאם לשלב התא בתא מחזור תאים.

בגרעין, כרומטין קיים כאאודרומטין או הטרוכרומטין. במהלך שלב של המחזור, התא אינו מתחלק אלא עובר תקופת צמיחה.

מרבית הכרומטין הוא בצורה פחות קומפקטית המכונה אוקראומטין. יותר מ- DNA נחשף באאודרומטין ומאפשר לבצע שכפול ותעתיק DNA.

במהלך השעתוק ה- DNA הליקס כפול מתרחק ונפתח כדי לאפשר ל- גנים קידוד עבור חלבונים להעתקה. שכפול DNA ותמלול דרושים לתא כדי לסנתז את ה- DNA, חלבונים ו- אברונים לקראת חלוקת תאים (מיטוזה או מיוזה).

אחוז קטן של כרומטין קיים כהטרוכרומטין במהלך הבין-שלבי. כרומטין זה ארוז בחוזקה, ולא מאפשר שעתוק גנים. הטרוכרומטין מכתים בצבעים כהים יותר מאשר אאודרומטין.

משפט: במהלך נבואת המיטוזה, סיבי הכרומטין הופכים לסלילים לכרומוזומים. כל כרומוזום משוכפל מורכב מ- שני כרומטים הצטרף בשעה א צנטרום.

מטאפזה: בזמן המטאפזה הכרומטין הופך לעיבוי קיצוני. הכרומוזומים מתיישרים ליד צלחת המטאפזה.

אנאפאזה: במהלך אנאפאזה, הכרומוזומים הזוגיים (כרומטות אחות) נפרדים ונמשכים על ידי מיקרו צינורות ציר לקצוות מנוגדים של התא.

טלופאז: בטלופאז, כל חדש כרומוזום בת מופרד לגרעין משלו. סיבי הכרומטין מפשילים ומתעבים פחות. בעקבות ציטוקינזיס מיוצרים שני תאי בת זהים גנטית. לכל תא מספר זהה של כרומוזומים. הכרומוזומים ממשיכים להתפתל ולהארך ויוצרים כרומטין.

לעתים קרובות אנשים מתקשים להבחין בהבדל בין המונחים כרומטין, כרומוזום וכרומטיד. בעוד שלושת המבנים מורכבים DNA ונמצא בתוך הגרעין, כל אחד מהם מוגדר באופן ייחודי.

• הכרומטין מורכב מ- DNA והיסטונים הנארזים לסיבים דקים וחוטים. סיבי כרומטין אלה אינם מעובדים, אך הם יכולים להתקיים בצורה קומפקטית (הטרוכרומטין) או בצורה פחות קומפקטית (איוורומטין). תהליכים הכוללים שכפול של DNA, תעתיק ושילוב מחדש מתרחשים באאודרומטין. במהלך חלוקת התאים, הכרומטין מתעצם ליצירת כרומוזומים.
• כרומוזומים הם קבוצות חד גדיליות של כרומטין מרוכז. במהלך תהליכי חלוקת התאים של מיטוזה ומיוזה, הכרומוזומים משתכפלים כדי להבטיח שכל תא בת חדשה תקבל את המספר הנכון של הכרומוזומים. כרומוזום משוכפל הוא עם חוטים כפולים ובעל צורת ה- X המוכרת. שני הגדילים זהים ומחוברים באזור מרכזי הנקרא צנטרום.
• א כרומטיד הוא אחד משני הגדילים של כרומוזום משוכפל. כרומטים המחוברים על ידי צנטרומרים נקראים כרומטות אחות. בסוף חלוקת התאים, כרומטידי אחות נפרדים, והופכים לכרומוזומי בת בתאי הבת שזה עתה נוצרו.

קופר, ג'פרי. התא: גישה מולקולרית. מהדורה 8, Sinauer Associates (הוצאת אוניברסיטת אוקספורד), 2018, אוקספורד, בריטניה.