Jika Anda mencari informasi tentang fungsi dan struktur kromatin, Anda telah mendarat di halaman tepat. Artikel ini menjelaskan peran penting yang dimainkannya dalam pembelahan sel dan pewarisan. Ciri-ciri genetik yang menentukan ekspresi dalam tubuh Anda telah diwarisi dari leluhur Anda yang jauh; dari garis generasi yang tak terputus membentang selama jutaan tahun.
Kontinuitas manusia dan setiap bentuk kehidupan lainnya dimungkinkan karena materi genetik dikemas ke dalam setiap sel dalam bentuk DNA (Asam Deoksiribonukleat), yang diwarisi oleh generasi berikutnya. DNA ini memiliki cetak biru untuk menciptakan manusia seutuhnya, hingga detail terakhir. Ada mekanisme yang rumit dalam sel, untuk melestarikan, menerjemahkan, menggunakan, dan mengirimkan informasi ini kepada generasi mendatang. Fungsi dan struktur kromatin terkait erat dengan tugas-tugas ini.
Ketika seseorang menyelam lebih dalam ke dalam proses pewarisan dalam kehidupan organik, ia menemukan mekanisme maju dan rumit yang mengendalikan kelangsungan hidup. Ini adalah proses yang sepenuhnya dikendalikan oleh diri sendiri dan dikendalikan sendiri, yang dirancang untuk menjaga setiap aspek kelangsungan hidup dan pertumbuhan dalam suatu organisme. Sebelum menentukan fungsi kromatin, izinkan saya menentukan struktur fisik dan konstituen dari Kromatin.
Pengertian kromatin
Kromatin adalah rangkaian kompleks dari DNA dan protein, yang dikemas bersama untuk membentuk bahan genetik kromosom. Kromosom adalah bagian tunggal dari DNA, dalam bentuk melingkar, yang berisi di dalamnya, beberapa sekuens gen, nukleotida dan elemen pengatur. Kromatin ditemukan di dalam inti sel dari setiap sel eukariotik.
Sel eukariotik dibedakan dari sel prokariotik, dengan adanya inti yang berbeda di dalamnya, yang mengandung kromatin. Kromatin merupakan bentuk materi genetik yang sangat padat dan padat. Komponen utama struktur kromatin adalah DNA dan berbagai bentuk protein histon, yang mengendalikan dinamika ekspresi genetik.
Molekul DNA, yang memegang cetak biru genetik, memiliki struktur heliks melingkar. Kromatin diatur dalam tujuh tingkat progresif kompleksitas organisasi, yang melilit DNA menjadi bentuk yang lebih dan lebih padat melalui kombinasi protein histon, sambil tetap memastikan bahwa kromatin tetap dapat diakses.
Unit kromatin dasar yang digulung adalah nukleosom, yang terdiri dari satu loop materi DNA yang dililitkan di sekitar protein histon. Secara khusus, sekitar 145 hingga 147 pasangan basa DNA melingkar di sekitar oktamer, dibuat dari salinan ganda dari empat protein histon, untuk membuat nukleosom. Mekanisme nukleosom ini adalah struktur kunci yang mengontrol aksesibilitas DNA selama transkripsi.
Nukleosom ini, yang merupakan unit kromatin paling dasar, kemudian digulung menjadi bentuk yang lebih kompleks dan disusun menjadi 30 nanometer serat kromatin. Serat-serat ini memiliki susunan nukleosom yang tersusun rapi.
Serat-serat ini digulung lebih lanjut untuk membentuk kromosom. Struktur kromatin akan dimodifikasi selama berbagai fase pembelahan sel, untuk membuat kode genetik lebih mudah diakses dan dibaca. Modifikasi dalam struktur ini dimungkinkan karena perubahan protein histon, yang merupakan blok bangunan struktur DNA.
Sekarang kita tahu sesuatu tentang struktur kromatin, mari kita selidiki fungsi utamanya. Kromatin adalah totalitas materi genetik dan semua komponen yang memungkinkan ekspresi genetik, pembelahan sel, dan pewarisan. Itu sebabnya, fungsi kromatin luas dan beragam. Di sini saya daftar fungsi utama saja:
Struktur kromatin
Pengamatan kromatin di bawah mikroskop elektron menunjukkan konstitusi fibrilar. Ini adalah serangkaian serat yang melekat satu sama lain dalam bentuk spiral, yang disebut serat kromatik atau nukleat 30 nm.
Jika kromatin mengalami perawatan dekondensasi, setiap serat kromatik terisolasi memiliki penampilan “kalung manik”. Dudet dan rekan-rekannya (1975) menamai setiap “manik” – bola, diskoid atau sedikit silindris – nukleosom. Nukleosom ini berdiameter 10 nm dan saling terkait oleh fibril berdiameter 2 mikron, yang sesuai dengan ketebalan heliks ganda DNA.
Setiap nukleosom terdiri dari nukleus atau platysoma dan untai DNA yang mengelilinginya; setiap nukleus terdiri dari satu oktamer histon (dua molekul H2A, dua molekul H2B, dua molekul H3 dan dua molekul H4 lainnya). Histon H1 bukan bagian dari nukleosom, tetapi berikatan dengan segmen DNA yang menghubungkan nukleosom.
Saat ini, diakui bahwa serat kromatin memiliki struktur solenoid terlipat dengan berbagai tingkat spiral. Pada spiral derajat pertama, serat kromatin dipadatkan hingga diameter 30 nm, dengan histone H1 terletak, bergabung dengan nukleosom di sisi dalam solenoid.
Serat ini dapat mengalami spiral derajat kedua dengan diameter 300 nm, dan seterusnya hingga mencapai “superspiralization” pada saat mitosis, di mana kromatin padat untuk membentuk kromosom.
Fungsi kromatin
Mengemas Untaian Panjang DNA dalam Bentuk Ringkas
Ini adalah fungsi paling mendasar dari kromatin: pemadatan untaian DNA yang panjang. Dalam sel mamalia, seperti kita manusia, sekitar dua meter DNA dikompres menjadi diameter 10 mikrometer! Fakta ini akan memberi Anda gambaran tentang tingkat pemadatan yang dicapai oleh organisasi struktural kromatin. Seluruh genom manusia, yaitu cetak biru seluruh penciptaan manusia, adalah seperti sebuah buku atau perpustakaan data genetik. Data ini disusun menjadi bagian-bagian yang dapat diakses dalam struktur kromatin, bersama dengan fasilitas untuk pengambilan yang mudah bila diperlukan. Jadi, mengemas data genetik adalah salah satu fungsi utama kromatin.
Penguatan DNA, Membantu Replikasi dan Transkripsi Selama Pembelahan Sel
DNA tidak pernah terjadi dalam bentuk bebas di inti sel. Itu selalu dikaitkan dengan berbagai jenis protein. Melalui proses asetilasi, struktur kromatin menjadi longgar dan memfasilitasi replikasi dan transkripsi DNA. Ini membantu pembelahan sel. Selama berbagai tahap pembelahan sel, kromatin akan dimodifikasi.
Selama interfase, kromatin dibagi menjadi dua jenis: Eukromatin (yang mengandung DNA aktif) dan heterokromatin (yang mengandung DNA tidak aktif). Melalui metilasi, kromatin diperkuat dan membatasi akses ke beberapa bentuk enzim. Ada banyak proses semacam itu di mana akses diperoleh ke data genetik. Dengan demikian, morfologi perubahan kromatin memungkinkan akses ke informasi genetik dan membantu fungsi lainnya. Kekuatan struktural yang ditawarkan oleh kromatin mencegah kerusakan DNA selama pembelahan sel. Penelitian saat ini juga mengungkapkan bahwa kromatin memainkan peran penting dalam memberi sinyal kerusakan DNA dan membantu perbaikannya.
Jadi, ini adalah dua fungsi utama kromatin yang memungkinkan kelangsungan hidup. Analisis terperinci akan membutuhkan risalah besar untuk menjelaskan secara penuh. Di sini saya baru saja menyinari sebagian kecil dari gunung es, ketika sampai pada struktur dan fungsi kromatin.
