ความแตกต่างที่สำคัญ – โครมาตินกับนิวคลีโอโซม
DNA อยู่ในนิวเคลียสของสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอตและมีข้อมูลทางพันธุกรรมที่ส่งต่อไปยังคนรุ่นต่อไป เนื่องจากมีความสำคัญ ดีเอ็นเอจึงถูกพันรอบโปรตีนฮิสโตนอย่างแน่นหนา และควบแน่นเป็นโครงสร้างที่มีความเสถียรสูงภายในโครโมโซมของเซลล์ยูคาริโอตเพื่อป้องกันความเสียหาย โครงสร้างที่ซับซ้อนและควบแน่นของดีเอ็นเอที่มีโปรตีนฮิสโตนนี้เรียกว่าโครมาติน โครมาตินประกอบด้วยหน่วยโครงสร้างพื้นฐานที่เรียกว่านิวคลีโอโซม นิวคลีโอโซมสามารถกำหนดได้ว่าเป็น DNA ที่มีความยาวเล็ก ๆ ล้อมรอบโปรตีนฮิสโตนแปดตัว ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโครมาตินและนิวคลีโอโซมก็คือ โครมาตินเป็นโครงสร้างทั้งหมดของ DNA และโปรตีนที่ซับซ้อน ในขณะที่นิวคลีโอโซมเป็นหน่วยพื้นฐานของโครมาติน
โครมาตินคืออะไร
DNA ในนิวเคลียสไม่มีอยู่ในรูปแบบเส้นตรงอิสระ มันเกี่ยวข้องกับโปรตีนที่เรียกว่าฮิสโตนและควบแน่นเป็นโครงสร้างที่เรียกว่าโครมาติน ดังนั้น โครมาตินจึงสามารถกำหนดเป็นรูปแบบดีเอ็นเอที่มีความเข้มข้นสูงด้วยโปรตีนฮิสโตนได้ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ โครมาตินจะปรากฏเป็นสายอักขระที่ประกอบด้วยลูกปัดดังแสดงในรูปที่ 01 ลูกปัดหนึ่งเม็ดเรียกว่านิวคลีโอโซมและเป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานของโครมาติน โครมาตินสร้างโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตและบรรจุอยู่ภายในนิวเคลียส โครงสร้างของโครมาตินจะมองเห็นได้เฉพาะระหว่างการแบ่งเซลล์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์
โครมาตินมีสองรูปแบบคือยูโครมาตินและเฮเทอโรโครมาติน ยูโครมาตินเป็นรูปแบบโครมาตินที่ควบแน่นน้อยกว่าซึ่งสามารถถ่ายทอดเป็น RNA ระหว่างการแสดงออกได้ เฮเทอโรโครมาตินเป็นรูปแบบของโครมาตินที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งปกติแล้วจะไม่ถูกถ่ายทอดเป็นอาร์เอ็นเอ DNA supercoiled ที่ควบแน่นสูงในรูปของโครมาตินเหมาะที่สุดที่จะบรรจุอยู่ภายในนิวเคลียสซึ่งมีปริมาตรน้อย
หน้าที่หลักของโครมาตินคือบรรจุ DNA อย่างมีประสิทธิภาพภายในนิวเคลียสซึ่งมีปริมาตรน้อยมาก โครมาตินยังทำหน้าที่เพิ่มเติม เช่น การปกป้องโครงสร้างและลำดับของดีเอ็นเอ ทำให้เกิดไมโทซิสและไมโอซิส ป้องกันการแตกของโครโมโซม ควบคุมการแสดงออกของยีน และการจำลองดีเอ็นเอ
รูปที่ 01: Chromatin
นิวคลีโอโซมคืออะไร
นิวคลีโอโซมเป็นส่วนเล็กๆ ของโครมาตินที่พันรอบโปรตีนฮิสโตนแกน ดูเหมือนลูกปัดในสตริง โปรตีนคอร์ฮิสโตนเป็นออคทาเมอร์ที่ประกอบด้วยโปรตีนฮิสโตนแปดชนิด สำเนาสองชุดจากโปรตีนฮิสโตนแต่ละตัวอยู่ในอ็อกตาเมอร์หลัก องค์ประกอบโปรตีนฮิสโตนในออคตาเมอร์หลักคือ H2A, H2B, H3 และ H4 คอร์ DNA พันรอบคอร์ฮิสโตนอ็อกทาเมอร์อย่างแน่นหนาและสร้างนิวคลีโอโซมจากนั้นนิวคลีโอโซมจะถูกจัดเรียงเป็นโครงสร้างคล้ายโซ่และพันรอบโปรตีนฮิสโตนเพิ่มเติมให้แน่นเพื่อสร้างโครมาตินในโครโมโซม
ความยาวของแกน DNA ที่พันรอบ histone octamer ในนิวคลีโอโซมคือประมาณ 146 คู่เบส เส้นผ่านศูนย์กลางโดยประมาณของนิวคลีโอโซมคือ 11 นาโนเมตร และเกลียวของนิวคลีโอโซมในโครมาติน (โซลินอยด์) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 นาโนเมตร นิวคลีโอโซมได้รับการสนับสนุนโดยโปรตีนฮิสโตนเพิ่มเติมเพื่อบรรจุลงในโครงสร้างที่ขดแน่นภายในนิวเคลียส
รูปที่ 02: นิวคลีโอโซม
โครมาตินกับนิวคลีโอโซมต่างกันอย่างไร
โครมาตินกับนิวคลีโอโซม |
|
| Chromatin เป็น DNA ที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งมีโปรตีนฮิสโตน | นิวคลีโอโซมเป็นหน่วยพื้นฐานของโครมาตินในนิวเคลียส |
| องค์ประกอบ | |
| Chromatin ประกอบด้วย DNA และโปรตีนฮิสโตน | นิวคลีโอโซมประกอบด้วยดีเอ็นเอความยาวเบส 147 คู่และโปรตีนฮิสโตนแปดชนิด |
| ลักษณะที่ปรากฏ | |
| Chromatin ดูเหมือนโครงสร้างเส้นใยซุปเปอร์คอยล์ | นิวคลีโอโซมดูเหมือนลูกปัดเป็นเชือก |
สรุป – โครมาติน vs นิวคลีโอโซม
โครมาตินเป็นคอมเพล็กซ์ของโปรตีน DNA และฮิสโตน ประกอบด้วยสายของนิวคลีโอโซมที่พันด้วยโปรตีนฮิสโตน นิวคลีโอโซมเป็นหน่วยพื้นฐานของโครมาตินซึ่งประกอบด้วย DNA ที่มีความยาว 147 คู่เบสและโปรตีนฮิสโตนแปดตัวสายของนิวคลีโอโซมห่อหุ้มด้วยโปรตีนฮิสโตนและควบแน่นเป็นโครงสร้างโครมาตินที่มีการจัดระเบียบสูง ซึ่งเป็นรูปแบบดีเอ็นเอที่เสถียรที่สุดที่จะบรรจุอยู่ภายในนิวเคลียส นี่คือความแตกต่างระหว่างโครมาตินและนิวคลีโอโซม