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जीवविज्ञान · शब्दावली

न्यूक्लियोसोम और क्रोमैटिन क्या है?

परिभाषा 1.1 विश्वविद्यालय जीवविज्ञान — वर्ष 3 · अध्याय 1 — क्रोमैटिन और एपिजेनेटिकी

क्रोमैटिन DNA का प्रोटीनों के साथ बना वह संकुल है जिसके रूप में सुकेंद्रकी केंद्रक में जीनोम रहता है। उसकी पुनरावर्ती इकाई न्यूक्लियोसोम है: 147bp147\,\mathrm{bp} DNA, जो किसी हिस्टोन अष्टलक — छोटे, अत्यंत क्षारीय प्रोटीनों H2A, H2B, H3 और H4 की दो-दो प्रतियों — के चारों ओर 1.651.65 वामावर्त फेरों में लिपटा है, और उसके बाद अगले न्यूक्लियोसोम तक 20 से 60bp20\text{ से }60\,\mathrm{bp} का एक योजक। पाँचवाँ हिस्टोन H1 योजक से वहाँ बँधता है जहाँ वह क्रोड में घुसता और उससे निकलता है, और मनकों को एक-दूसरे से सटाकर जमने में मदद करता है। हर क्रोड-हिस्टोन पर लगभग 20 से 4020\text{ से }40 अवशेषों की एक असंरचित अमीनो-सिरे वाली पूँछ होती है, जो कण से बाहर निकली रहती है। जो क्रोमैटिन हल्का अभिरंजित होता है, ढीला बँधा है और अनुलेखित होता है, वह सुक्रोमैटिन है; सघन बँधा, देर से प्रतिकृत होने वाला और प्रायः मौन क्रोमैटिन, जो गुणसूत्रबिंदुओं, टीलोमियरों और पुनरावर्ती अनुक्रमों पर मिलता है, विषमक्रोमैटिन है।

10\, nm तंतु: सतत DNA (लाल) पर न्यूक्लियोसोम क्रोड (नीले), हर मनका अपनी पूँछें (नारंगी) बाहर निकाले एक हिस्टोन अष्टलक, और प्रवेश–निकास बिंदु पर योजक हिस्टोन H1 (हरा)। लगभग छह न्यूक्लियोसोम उतनी लंबाई घेरते हैं जितनी नग्न DNA के 1200\, bp घेरते।
10nm10\,\mathrm{nm} तंतु: सतत DNA (लाल) पर न्यूक्लियोसोम क्रोड (नीले), हर मनका अपनी पूँछें (नारंगी) बाहर निकाले एक हिस्टोन अष्टलक, और प्रवेश–निकास बिंदु पर योजक हिस्टोन H1 (हरा)। लगभग छह न्यूक्लियोसोम उतनी लंबाई घेरते हैं जितनी नग्न DNA के 1200bp1200\,\mathrm{bp} घेरते।
आणविक पैमाने पर क्रोमैटिन: क्रमिक हिस्टोन क्रोडों के चारों ओर लिपटी दोहरी कुंडली, वही “डोरी पर मनके” जिन्हें न्यूक्लिएज़ की सीढ़ी ने उजागर किया।
आणविक पैमाने पर क्रोमैटिन: क्रमिक हिस्टोन क्रोडों के चारों ओर लिपटी दोहरी कुंडली, वही “डोरी पर मनके” जिन्हें न्यूक्लिएज़ की सीढ़ी ने उजागर किया।

उदाहरण

उदाहरण 1.3 (दस माइक्रोमीटर में दो मीटर)

किसी मानव द्विगुणित केंद्रक में 6.4×1096.4\times 10^{9} क्षार युग्म हैं। प्रति क्षार युग्म 0.34nm0.34\,\mathrm{nm} की दर से यह 2.2m2.2\,\mathrm{m} दोहरी कुंडली है, और केंद्रक लगभग 10µm10\,\text{µ}\mathrm{m} चौड़ा है। वह 6.4×109/2003.2×1076.4\times 10^{9}/200 \approx 3.2\times 10^{7} न्यूक्लियोसोमों में ठुँसी है, जिनमें से हर एक पर DNA के 96kDa96\,\mathrm{kDa} के सामने लगभग 108kDa108\,\mathrm{kDa} हिस्टोन है (650Da650\,\mathrm{Da} प्रति युग्म की दर से 147bp147\,\mathrm{bp}): द्रव्यमान की दृष्टि से केंद्रक में लगभग उतना ही हिस्टोन है जितना DNA। स्वयं DNA को 2nm2\,\mathrm{nm} चौड़ा बेलन मानें तो उसका आयतन केवल लगभग 7µm37\,\text{µ}\mathrm{m}^{3} है, यानी 5µm5\,\text{µ}\mathrm{m} त्रिज्या के गोलाकार केंद्रक का लगभग 1%1\,\%; संवेष्टन की समस्या उलझाव और पहुँच की है, जगह की नहीं।

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