Sisältö
Kehossasi on noin 50 biljoonaa solua. Lähes kaikissa heissä on DNA: ta - itse asiassa kaksi metriä siitä. Jos kiristit kaiken tämän DNA: n päästä päähän, niin sinulla on riittävän kauan naru kulkeaksesi maapallon ympäri kaksi ja puoli miljoonaa kertaa. Kuitenkin, tämä DNA pakataan tarpeeksi tiukasti, jotta se ei vain mahtuu kehosi sisälle, vaan myös mahtua kehon muodostavien solujen pieniin ytimiin. Kehosi hallitsee tätä samalla tavalla kuin sinä onnistut järjestämään köysikokoelman tai langan sateenkaaren: se kelaa ja silmukoi säikeet yhteen.
DNA: n rakenne
Yksi DNA-molekyyli koostuu pitkästä adeniini-, sytosiini-, guaniini- ja tymiinimolekyylien ketjusta, jotka on kytketty toisiinsa sokeri- ja fosfaattiryhmissä. DNA-molekyylit esiintyvät harvoin yksinään; ne on yleensä muodostettu pariksi komplementaarisiksi säikeiksi, jotka on kierretty toistensa ympärille kuuluisassa kaksoiskierrekokoonpanossa. Kuten kaksi säiettä, kaksijuosteinen DNA tarjoaa eräänlaisen kemiallisen suojan, joka tekee kaksi yhdessä voimakkaammaksi kuin yksi itsestään. Tämä kaksisäikeinen nauhoitus on ensimmäinen mekanismi DNA: n pakkaamiseksi tiukkaan pakkaukseen, vähentämällä kaksi metriä pitkää yhdeksi.
nukleosomit
Jos sinulla olisi 50 metriä lankaa, et halua pudottaa sitä vain kasaan. Sen sijaan saat kelan ja kääri lanka sen ympärille. Se on sama asia mitä kehosi tekee DNA: lla. Se käyttää molekyyliryhmiä, joita kutsutaan histoneiksi, puolaiksi DNA: lle. Tilanne on kuitenkin hieman monimutkaisempi kuin lankakela, koska kehon on kyettävä pääsemään DNA: n eri osiin eri aikoina. Joten yhden suuren kelan sijaan, joka jouduttiin kääntämään paljon päästäksesi jonnekin keskelle, kehosi tekee paljon pieniä puoleja, jolloin yksi silmukka toisensa jälkeen DNA: han. Niitä pieniä kehrätyn DNA: n silmukoita kutsutaan nukleosomeiksi, ja jokaisessa kromosomissa on niitä satoja tuhansia. Tuloksena olevaa rakennetta kutsutaan yleisesti "helmijonona". Tämä kelaus vähentää DNA: n pituutta noin metristä noin 14 senttimetriin.
30 nm: n kuitu
Seuraava vaihe DNA: n tiivistämisessä ei ole yhtä hyvin ymmärretty, vaikka tulokset ovatkin tiedossa. Jotenkin nukleosomit kiertyvät toistensa ympärillä, ehkä kuin terälehtiä päivänkakkarassa, jos jokainen terälehti olisi pystysuora nukleosomi. Sitten nukleosomien pyöreät silmukat kiertyvät toistensa päälle. Tuloksena on rakenne, jota kutsutaan 30 nanometrin kuiduksi, koska sen lanka on 30 miljardia metriä halkaisijaltaan. Tämä 30 nanometrin kuitu silmukoi itsensä päälle, ja silmukat silmukkaan itsensä uudelleen - nyt enemmän kuin langanlanka kuin lankakela. Tämä kelaustaso riittää DNA: n sovittamiseksi solun ytimeen.
Metaphase
Kun solu jakautuu, se jakaa itsensä kahteen täydelliseen kopioon. Nämä kaksi täydellistä kopiota sisältävät kaksi DNA-sarjaa. Päällekkäisyyksien valmistamiseksi kromosomit kondensoituvat entisestään, asettuessaan solun elämän vaiheeseen, jota kutsutaan metafaasiksi. Metafaasissa DNA: lla on niin paljon silmukoita silmukoilla, että se puristetaan pituudeksi kymmenestuhatosa sen alkuperäisestä pituudesta. Nämä puristetut muodot olivat ensimmäinen löydetty DNA-muoto.