Chromatine en chromosoom zijn twee soorten structuren van de DNA-dubbele helix die in verschillende stadia van de cel verschijnen. De dubbele DNA-streng die de genetische informatie van de cel opslaat, moet voor het bestaan in de eukaryotische kern worden verpakt. Chromatine is de gebruikelijke vorm van het verpakte DNA in de cel. Chromosoom verschijnt in de metafase van de nucleaire divisie. De grootste verschil tussen chromatine en chromosoom is dat chromatine bestaat uit de ontrafelde gecondenseerde structuur van DNA voor het verpakken in de kern terwijl chromosoom bestaat uit de hoogst gecondenseerde structuur van de dubbele DNA-helix voor de juiste scheiding van het genetische materiaal tussen dochtercellen.
Dit artikel kijkt naar,
1. Wat is een chromatine
- Structuur, kenmerken
2. Wat is een chromosoom
- Structuur, kenmerken
3. Wat is het verschil tussen Chromatin en Chromosome
Chromatine is een structuurtype dat de DNA-dubbele helix bezit in eukaryoten. Het bestaat uit DNA, eiwit en RNA. Het belangrijkste doel van chromatine is het eenvoudige pakket in de celkern. Naast de verpakking reguleert chromatine de genexpressie en maakt het DNA-replicatie mogelijk. Het voorkomt ook DNA-schade. De eiwitten die binden met de DNA-streng zijn histonen.
Chromatine is samengesteld uit nucleosomen, de kerndeeltjes onderling verbonden door DNA-streken die bekend staan als linker DNA. Het nucleosoomkerndeeltje wordt gevormd door 150-200 lange DNA-strengen rond een kern van histonen te wikkelen, bestaande uit acht histoneiwitten. Linker-DNA heeft een grootte van ongeveer 20 tot 60 basenparen en bevat ook histonen Hl die binden aan de ingang en uitgang van DNA in het nucleosoom. Kerndeeltjes samen met H1 staan bekend als chromatosoom. De vorming van chromatosomen verschaft de structurele integriteit van het DNA-molecuul. Het chromatine verschijnt als kralen-op-een-strengstructuur door nucleosomen te vouwen in 250 nm vezel. De structuur van het nucleosoom wordt getoond in figuur 1.
Figuur 1: Nucleosoom
Chromatine verschijnt in de interfase van de celcyclus. Interfase-chromatine bestaat uit twee soorten: euchromatine en heterochromatine. Euchromatine bevat de actief tot expressie gebrachte genen in het genoom. Heterochromatine bevat inactief DNA dat structurele ondersteuning biedt aan het genoom tijdens zijn chromosomale stadia. Twee soorten heterochromatine kunnen worden geïdentificeerd: constitutief heterochromatine en facultatief heterochromatine.
De hoogste gecondenseerde structuur van de dubbele DNA-helix met eiwitten staat bekend als chromosomen. Sommige genomen bevatten meer dan één set chromosomen. Verschillende kopieën van hetzelfde chromosoom staan bekend als homologe chromosoomparen. Het menselijk lichaam bevat individuele 46 chromosomen in het genoom. Tweeëntwintig homologe paren autosomen en twee geslachtschromosomen zijn hierin inbegrepen.
Een chromosoom bevat duizenden genen die 10 000 keer zijn ingepakt dan in de normale dubbele DNA-streng. Prokaryoten bevatten een enkel, cirkelvormig chromosoom gelokaliseerd in nucleotide. Eukaryoten bevatten verschillende grote, lineaire chromosomen. Een chromosoom bestaat naast replicatie uit genen van oorsprong van replicatie, centromeren en telomeren. Replicatie van het DNA wordt geïnitieerd met de oorsprong van replicatie. Het treedt op om de celdelingsfase van de celcyclus binnen te gaan. Na de replicatie bestaat een chromosoom uit twee zuster-chromatiden. Ze worden bij elkaar gehouden door de centromeer. kinetochoren zijn een soort van eiwitten geassocieerd met de centromeer om de scheiding van dochterchromosomen in twee cellen te vergemakkelijken. Lange arm van het chromosoom wordt genoemd q arm en de kortere arm van het chromosoom wordt de p arm in de vierarmige structuur van het gerepliceerde chromosoom. De uiteinden van het chromosoom repliceren niet en blijven als telomeren. Telomeren beschermen de genen aan het einde door schade te voorkomen. De vierarmige structuur van een gerepliceerd chromosoom wordt getoond in Figuur 2.
Figuur 2: Vierarmige structuur van een gerepliceerd chromosoom
Vier chromosoomsoorten kunnen worden geïdentificeerd afhankelijk van de centromere positie. Het zijn telocentrische, acrocentrische, submetacentrische en metacentrische chromosomen. Nucleaire verdeling kan worden gestopt met metafase om chromosomen te bestuderen. Het proces wordt karyotypering genoemd waarbij de afwijkingen van de chromosomen worden geïdentificeerd.
chromatine: De DNA-moleculen in het genoom zijn verpakt met histonen en vormen chromatine.
Chromosome: De hoogst gepakte structuur van DNA verschijnt in de metafase van de celdeling.
chromatine: Chromatine verschijnt in de interfase van de celcyclus.
Chromosome: Chromosomen verschijnen tijdens de metafase en bestaan in de anafase van de nucleaire divisie.
chromatine: Chromatine is samengesteld uit nucleosomen.
Chromosome: Chromosomen worden gecondenseerd tot chromatine vezels.
chromatine: Chromatine is 50 keer gecondenseerd dan de normale dubbele DNA-helix.
Chromosome: Chromosomen worden 10.000 keer gecondenseerd dan de normale dubbele DNA-helix.
chromatine: Chromatinevezels zijn dunne, lange, niet-opgerolde structuren.
Chromosome: Chromosomen zijn dikke, compacte lintachtige structuren.
chromatine: Chromatine is een enkele, ongepaarde vezels.
Chromosome: Chromosoom bestaat als een paar.
chromatine: Chromatine maakt het mogelijk dat het genetische materiaal in de kern wordt gepakt terwijl de genexpressie wordt gereguleerd.
Chromosome: Chromosomen zorgen voor de juiste rangschikking van genetisch materiaal in de cel-evenaar om gelijke scheiding van genetisch materiaal tussen de twee cellen mogelijk te maken.
chromatine: Chromatine maakt DNA-replicatie, genexpressie en recombinatie mogelijk.
Chromosome: Chromosomen vertonen geen metabole activiteit.
chromatine: Chromatine bestaat uit twee bevestigingen: euchromatin en heterochromatin.
Chromosome: Chromosomen zijn meestal heterochromatisch. Het bestaat uit vormen zoals metacentrisch, submetacentrisch, acrocentrisch en telocentrisch.
chromatine: Chromatine kan onder de elektronenmicroscoop worden waargenomen als een kraal- en snaarstructuur.
Chromosome: Chromosoom kan worden waargenomen onder de lichtmicroscoop in zijn klassieke vierarmige structuur.
Chromatine en chromosoom zijn de twee soorten gecondenseerde structuren van de DNA-moleculen. Het interfase-DNA bestaat als een draadachtige structuur die bekend staat als chromatine. Het belangrijkste doel van chromatine is om het dubbelstrengige DNA in de celkern in te pakken met behulp van histoneiwitten. De DNA-moleculen zijn 50 keer gecondenseerd dan de normale structuur in de chromatinevezels. Chromosomen verschijnen alleen in de metafase van de celcyclus en bereiken de hoogst gecondenseerde structuur. Het belangrijkste doel van het chromosoom is om de scheiding van verdubbeld genetisch materiaal tussen de twee dochtercellen te waarborgen. Het belangrijkste verschil tussen chromatine en chromosoom zit in de condensatie en functie ervan tijdens de celcyclus.
Referentie:
1. "Chromatin." Wikipedia. N.p .: Wikimedia Foundation, 27 feb. 2017. Web. 6 maart 2017.
2. "Chromosome." Wikipedia. N.p .: Wikimedia Foundation, 3 maart 2017. Web. 6 maart 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Nucleosome 1KX5 2" door Zephyris op de Engelse taal Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "0330 Homoloog paar chromosomen" door OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia