O DNA, a substância responsável por expressar a composição genética de todos os organismos vivos, é uma molécula longa e estreita composta de um esqueleto de açúcar-fosfato que sustenta uma sequência precisa de moléculas menores chamadas bases nucleotídicas. As células leem seções de DNA chamadas genes para controlar a produção de proteínas que estabelecem as características da célula. Cromatina e cromossomos são formas diferentes do mesmo material, embalando moléculas de DNA para se ajustarem e operarem em células minúsculas.
Desafio de embalagem
Organismos eucariontes, que incluem todas as formas de vida mais simples, têm células que contêm uma região central murada chamada núcleo. A maior parte do DNA de uma célula reside no núcleo, o que cria um grande desafio de embalagem. Se você esticasse todo o DNA em uma célula humana, ela se estenderia por cerca de 3 metros. A natureza encontrou uma maneira de encher todo esse DNA em um núcleo que tem apenas 1 /100.000 de um metro de diâmetro. Não apenas a célula deve comprimir fortemente o DNA nuclear, mas também organizar de maneira sensata o DNA, de modo que uma célula possa acessar as porções que deseja usar.
Cromatina
Cromatina é uma combinação de DNA , ácidos ribonucléicos e proteínas chamadas histonas que preenchem o núcleo da célula. As histonas se ligam e comprimem os filamentos helicoidais duplos do DNA. A cromatina forma estruturas semelhantes a esferas chamadas nucleossomos, compactando o DNA por um fator de seis. O cordão de contas então se enrola em forma de tubo oco, o solenóide, que é 40 vezes mais compacto. A cromatina pode alcançar alta compressão em parte, neutralizando as cargas elétricas negativas que predominam em toda a molécula de DNA e que, de outra forma, resistiriam à compressão. Um tipo de cromatina, chamado eucromatina, regula ativamente a atividade gênica, enquanto a heterocromatina mantém regiões inativas da molécula de DNA firmemente ligadas.
Cromossomos
Os cromossomos se formam quando uma célula está prestes a se dividir, na qual tempo, a cromatina tipo espaguete se comprime ainda mais, por um fator de 10.000. O corpo condensado resultante é um cromossomo, que geralmente se assemelha a um X grande. Os quatro braços do X se juntam na porção central, chamada de centrômero. A maioria das células humanas tem 46 cromossomos em dois conjuntos de 23, cada conjunto doado por um dos pais. Os cromossomos se duplicam e distribuem uniformemente para cada célula filha durante a divisão celular. Depois de terminada a divisão celular, os cromossomos entram em um período chamado interfase e diminuem as cadeias da cromatina.
Condensar e Relaxar
A transcrição ocorre somente durante a interfase. Durante a transcrição, a célula copia genes de DNA específicos para o RNA, que posteriormente se traduz em proteínas. Durante a interfase, a cromatina é relativamente relaxada, permitindo que o mecanismo de transcrição da célula acesse os genes do DNA. A eucromatina envolve os genes elegíveis para transcrição e desempenha um papel ativo no processo. A heterocitomatina se liga a porções inativas da molécula de DNA. A cromatina condensa nos cromossomos e depois relaxa novamente à medida que a célula se alterna entre divisão e interfase.
