Kas yra Chromatinas?

Chromatinas, dar vadinamas heterochromatinu, yra DNR ląstelės branduolyje, kuri buvo kondensuota ir kartais modifikuota į santykinai neaktyvią būseną. Didžioji dauguma žmogaus DNR bet kuriuo metu egzistuoja šioje kondensuotoje būsenoje, todėl jos daugiau nei šešių pėdų ilgis gali tilpti į mikroskopinį branduolio ribą. DNR kondensacija nėra atsitiktinis įvykis, o specialūs mechanizmai ląstelėje kruopščiai reguliuoja nukleorūgščių kondensaciją ir atsipalaidavimą, priklausomai nuo to, kokie genai yra būtini ląstelės funkcionavimui bet kuriuo metu. Šie mechanizmai atlieka veiksmus, įskaitant DNR išvyniojimą, genų vietos identifikavimą ir DNR taisymą, ir kiekvienas apima savo baltymus ir fermentus.

Chromatino susidarymas dažniausiai vyksta metilinimo procesu, kurio metu į DNR pridedamos atomų grupės, vadinamos metilo grupėmis. Tai nėra vienintelė DNR modifikacija, galinti paskatinti chromatino susidarymą, tačiau ji yra viena iš labiausiai paplitusių. Metilinimas signalizuoja, kad tam tikra DNR sritis šiuo metu neturėtų būti skaitoma ar naudojama niekam, todėl ji turėtų susisukti į kondensuotą formą, kol vėl prireiks. DNR kondensacija nevyksta vien dėl metilinimo, nes dalyvauja kiti baltymai ir molekulės, tačiau metilinimas dažnai yra pirmasis žingsnis.

Chromatino susidarymo procesas kartais gali būti toks platus, kad iš esmės inaktyvuojama visa chromosoma. Tai dažnai atsitinka gyvūnams, kurių dvi X chromosomos rodo patelės vystymąsi. Viena X chromosoma kiekvienoje ląstelėje atsitiktinai deaktyvuojama, kondensuojantis į chromatiną, nedarant žalos organizmui. Ši X chromosomos inaktyvacija yra atsitiktinių vėžlių kačių kailio spalvos dėmių priežastis; kailio spalvos genas yra X chromosomoje, o išreikšta spalva priklauso nuo aktyvios chromosomos. Kondensuota chromosoma, dažnai vadinama Baro kūnu, gali būti visiškai neaktyvi, tačiau dažnai išlaiko tam tikrą nedidelį aktyvumą.

Prieiga prie DNR, kuri buvo kondensuota į chromatiną, dažnai yra dvigubas procesas, apimantis kondensuotos DNR reorganizavimą ir bet kokių modifikacijų, kurios anksčiau signalizavo apie kondensaciją, pašalinimą. Kondensuotos DNR išsiskyrimas vadinamas chromatino remodeliavimu ir gali įvykti labai greitai, dažniausiai tūkstantosiomis ar milijoninėmis sekundės dalimis. Gauta išleistos DNR struktūra yra labai svarbi genų skaitymui ir vertimui. Maišymas tarp kondensuotos ir prieinamos DNR yra būtinas, kad ląstelė tinkamai veiktų, ir šie perėjimai žmogaus kūne vyksta milijonus kartų kas sekundę.