Unterschied zwischen Chromatin und Nukleosom

Hauptunterschied - Chromatin vs Nukleosom

DNA ist das genetische Material der meisten Organismen. Typischerweise sind eukaryotische Genome viel größer als prokaryotische Genome. Viele Organismen haben etwa 10⁹-10¹⁰ Basenpaare in ihrem Genom. Diese langen DNA-Stränge sollten jedoch in den Kern gepackt werden. Die DNA wird mit einem Protein namens Histon umhüllt, um Chromatin und dann Chromosomen herzustellen. Chromatin und Nukleosom sind zwei Begriffe, mit denen die Packung von genetischem Material im Kern beschrieben wird. Das Hauptunterschied zwischen Chromatin und Nukleosom ist das Chromatin ist der allgemeine Ausdruck für die mit Histonen umwickelte DNA, während das Nukleosom die grundlegende Struktureinheit des Chromatins ist.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Chromatin?
     - Definition, Struktur, Rolle
2. Was ist Nukleosom?
     - Definition, Struktur, Rolle
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Chromatin und Nukleosom?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Chromatin und Nukleosom?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Chromatin, Chromatosom, Chromosomen, DNA, Euchromatin, Heterochromatin, Histonkern, Linker-DNA, Nucleosom

Was ist Chromatin?

Chromatin ist ein Komplex aus DNA und Proteinen, der Chromosomen im Kern eukaryotischer Zellen bildet. Der Hauptzweck des Chromatins besteht darin, die DNA fest in den Zellkern zu packen. Chromatin reguliert die Genexpression und ermöglicht neben der Verpackung auch die DNA-Replikation. Es verhindert auch DNA-Schäden. Chromatin kann während der Interphase als fadenförmige, geschlungene Strukturen unter dem Mikroskop beobachtet werden. Chromatin ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Chromatin

Chromatin-Typen

Das Interphasenchromatin besteht aus zwei Arten: Euchromatin und Heterochromatin. 

Euchromatin

Die lose gepackte Form des Chromatins ist als Euchromatin bekannt. Es enthält die aktiv exprimierten Gene im Genom. Die lose Verpackung von Chromatin ermöglicht die Transkription von Genen in dieser Region. Der Durchmesser der Euchromatin-Faser beträgt 30 nm. Euchromatin besteht aus Schleifen mit 40-100 kb-Regionen im Genom. Euchromatin ist auch genetisch aktiv, da in diesen Regionen ein Chromosomen-Crossover auftritt.

Heterochromatin

Die dicht gepackte Form des Chromatins ist als Heterochromatin bekannt. Heterochromatin enthält sowohl transkriptionelle als auch genetisch inaktive DNA, die das Genom in seinen chromosomalen Stadien strukturell unterstützt. Zwei Arten von Heterochromatin können identifiziert werden: konstitutives Heterochromatin und fakultatives Heterochromatin. Konstitutives Heterochromatin besteht aus keinen Genen. Fakultatives Heterochromatin besteht aus inaktiven Genen.

Was ist Nukleosom?

Nukleosom bezieht sich auf die Hauptstruktureinheit des eukaryotischen Chromatins, die aus einer DNA-Länge besteht, die um einen Kern von Histonen gewickelt ist. Dies bedeutet, dass die Kernpartikel, die Chromatin bilden, die Nukleosomen sind. Ein Nukleosom besteht aus 146 Basenpaaren langen DNA-Abschnitten, die um einen Kern von Histon gewickelt sind. Der Histonkern besteht aus acht Histonproteinen. Das Histon-Octamer wird gebildet, indem zwei von jeweils vier Histonen H2A, H2B, H3 und H4 kombiniert werden. Die DNA-Dehnung umfasst ungefähr 1,7 DNA-Umdrehungen. Weitere 20 Basenpaare von DNA sind um ein H1-Protein gewickelt, wodurch zwei DNA-Windungen um den Histonkern gelegt werden. Die Umformstruktur ist bekannt als Chromatosom. Letztendlich besteht ein Nukleosom aus 166 Basenpaaren umwickelter DNA. Die Struktur des Nukleosoms ist in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2: Nukleosom

Jedes Chromosom besteht aus Tausenden von Nukleosomen, die durch DNA-Strecken miteinander verbunden sind Linker-DNA. Die Länge der Linker-DNA beträgt etwa 20 Basenpaare. Die Nukleosomen plus Linker DAN geben den Eindruck von Beads-on-a-String.

Ähnlichkeiten zwischen Chromatin und Nukleosom

• Chromatin und Nukleosom sind zwei Begriffe, die die enge Verpackung von DNA im Kern beschreiben.
• Sowohl Chromatin als auch Nukleosomen sind in Eukaryoten zu finden.
• Sowohl das Chromatin als auch das Nukleosom sind Strukturen, die aus DNA bestehen, die um Histonproteine ​​gewickelt ist.
• Sowohl das Chromatin als auch das Nukleosom sind an der Bildung von Chromosomen beteiligt.

Unterschied zwischen Chromatin und Nukleosom

Definition

Chromatin: Chromatin ist ein Komplex aus DNA und Proteinen, der Chromosomen im Kern eukaryotischer Zellen bildet.

Nukleosom: Das Nukleosom ist die Hauptstruktureinheit des eukaryotischen Chromatins, die aus einer DNA-Länge besteht, die um einen Kern von Histonen gewickelt ist.

Bedeutung

Chromatin: Chromatin ist der allgemeine Begriff für DNA, die um Histone gewickelt ist.

Nukleosom: Das Nukleosom ist die grundlegende Struktureinheit des Chromatins.

Korrelation

Chromatin: Chromatin bildet die Chromosomen.

Nukleosom: Nukleosomen bilden Chromatin.

Aussehen

Chromatin: Chromatin erscheint als fadenartige, geschlungene Struktur.

Nukleosom: Das Nukleosom erscheint als Perlen an einer Schnur.

Länge

Chromatin: Eine Chromatinschleife besteht aus 40-100 kb DNA.

Nukleosom: Ein Nukleosom besteht aus 166 Basenpaaren umwickelter DNA.

Durchmesser

Chromatin: Der Durchmesser einer Chromatinfaser beträgt 30 nm.

Nukleosom: Der Durchmesser eines Nukleosoms beträgt 11 nm.

Kondensation

Chromatin: Chromatin ist stärker kondensiert als Nukleosomen.

Nukleosom: Nukleosomen sind die am wenigsten kondensierten Chromosomenstrukturen.

Fazit

Chromatin und Nukleosom sind zwei Strukturen, die aus DNA und Histonen bestehen. Beide Strukturen sind wichtig für die enge Verpackung von DNA im Kern. Chromatin ist der allgemeine Begriff für DNA plus Histone. Das Nukleosom ist die grundlegende Struktureinheit des Chromatins. Der Hauptunterschied zwischen Chromatin und Nukleosom ist die Entsprechung zweier Strukturen.

Referenz:

1. Annunziato, Anthony C. "DNA Packaging: Nukleosomen und Chromatin". Nature News, Nature Publishing Group, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Sha-Boyer-Fig1-CCBy3.0" (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Nucleosomenorganisation" Von Darekk2 - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia