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모든 살아있는 유기체의 유전 적 구성을 나타내는 물질 인 DNA는 뉴클레오티드 염기라고하는 작은 분자의 정확한 서열을지지하는 당-인산 백본으로 구성된 길고 좁은 분자입니다. 세포는 세포의 특성을 확립하는 단백질의 생산을 통제하기 위해 유전자라고 불리는 DNA 부분을 읽습니다.
크로 마틴과 염색체는 DNA 분자를 작은 세포에 맞고 작동시키기 위해 포장함으로써 작동하는 동일한 물질의 다른 형태입니다. 그러나 염색체와 염색질 기능 만 포장하는 것은 아닙니다. 또한 유전자 발현을 조절하는 기능을 할 수 있습니다.
포장 도전
가장 단순한 형태의 생명체를 제외한 모든 진핵 생물에는 핵이라고 불리는 중앙 벽으로 둘러싸인 영역이있는 세포가 있습니다. 세포의 DNA의 대부분은 핵에 존재하기 때문에 포장 문제가 발생합니다. 인간 세포에서 모든 DNA를 펼치면 약 3 미터 연장됩니다.
자연은 모든 DNA를 직경이 1 / 100,000 미터에 불과한 핵으로 채우는 방법을 찾았습니다. 세포는 핵 DNA를 단단히 압축해야 할뿐만 아니라, 세포가 원하는 부분에 접근 할 수 있도록 DNA를 현명하게 배열해야합니다.
크로 마틴 정의
우리는 구성과 기능으로 염색질을 정의합니다. 크로 마틴은 DNA, 리보 핵산 및 세포핵을 채우는 히스톤이라고 불리는 단백질의 조합입니다. 히스톤은 DNA의 이중 나선 가닥에 부착되고 압축된다. 염색질은 뉴 클레오 솜 (nucleosome)이라고하는 비드 형 구조를 형성하여 DNA를 6 배로 압축합니다.
그런 다음 비드 줄이 중공 튜브 모양 인 솔레노이드로 감겨져 40 배 더 콤팩트합니다. 크로 마틴은 DNA 분자 전체에 우세하고 압축에 저항하는 음전하를 중화함으로써 부분적으로 높은 압축을 달성 할 수 있습니다. 유 크로크로 마틴이라고하는 한 가지 유형의 염색질은 유전자 활성을 적극적으로 조절하는 반면, 헤테로 크로 마틴은 DNA 분자의 비활성 영역을 단단히 묶습니다.
DNA가 단단히 결합되면 전사기구 (효소 및 기타 분자)가 물리적으로 유전자에 도달 할 수 없으므로 해당 영역의 유전자를 전사 할 수 없습니다. 한편, 염색질이 느슨하게 결합되면 유전자를보다 쉽게 전사하고 발현시킬 수있다.
염색체
염색체는 세포가 분열하려고 할 때 형성되며, 이때 스파게티와 같은 염색질은 10,000 배 더 압축됩니다. 생성 된 축 합체는 일반적으로 큰 X와 유사한 염색체입니다. X의 4 개의 팔은 중심 부분이라고하는 중앙 부분에서 연결됩니다. 대부분의 인간 세포는 23 개의 두 세트에 46 개의 염색체를 가지고 있으며, 각 세트는 부모에 의해 기증되었습니다.
염색체는 스스로 복제되어 세포 분열 중에 각 딸 세포에 고르게 분포합니다. 세포 분열이 완료된 후, 염색체는 간기 (interphase)라고 불리는 기간에 들어가고 염색질 가닥으로 쉽게 되돌아갑니다.
원핵 생물은 염색체 및 염색질과 비슷한 것을 가지고 있지만, 완전히 동일하지는 않습니다. 진핵 생물에있는 동일한 복합체 대신에, 원핵 생물은 단순히 DNA를 세포 내부에 맞추기 위해 그들의 DNA를 "슈퍼 코일 (supercoil)"한다. 원핵 생물은 또한 핵 핵체라고 불리는 하나의 DNA 덩어리 만 가지고 있습니다. 이 슈퍼 코일 링과 관련된 단백질이 있지만, 크로 마틴과 동일한 구조 또는 셋업은 아니다.
크로 마틴 기능 : 농도와 휴식
전사는 간기에만 발생합니다. 전사하는 동안, 세포는 특정 DNA 유전자를 RNA에 복사하여 단백질로 번역합니다. 간기 동안, 염색질은 비교적 이완되어 세포의 전사기구가 DNA 유전자에 접근 할 수있게한다.
유 크로 마틴은 전사에 적합한 유전자를 둘러싸고 그 과정에서 활발한 역할을한다. 헤테로 코 마틴은 DNA 분자의 비활성 부분에 부착된다. 염색질은 염색체로 응축 된 다음 세포가 분열과 간기 사이를 번갈아 가면서 다시 이완됩니다.