Kromatin adalah zat yang digunakan untuk membuat kromosom. Secara lebih rinci, kromatin terdiri dari DNA, RNA, dan berbagai molekul protein. Ini terletak di inti setiap sel yang membentuk manusia. Zat ini mewakili sekitar dua meter molekul DNA, dalam bentuk hypercompact. Untuk bagiannya, inti sel memiliki panjang kira-kira 5 sampai 7 mikrometer.
Apa itu kromatin
Daftar Isi
Dalam hal definisi biologi kromatin, ini mengacu pada cara DNA disajikan dalam inti sel. Merupakan substansi dasar dari kromosom eukariotik, dan merupakan bagian dari penyatuan DNA, RNA dan protein yang terdapat pada inti interfase sel eukariotik dan merupakan genom dari sel-sel tersebut, yang fungsinya untuk membentuk kromosom sehingga menjadi mengintegrasikan ke dalam inti sel. Protein terdiri dari dua jenis: protein histon dan non-histon.
Sejarah kromatin
Zat ini ditemukan pada tahun 1880 berkat Walther Flemming, ilmuwan yang memberikan nama tersebut, karena kesukaannya pada pewarna. Namun, cerita Flemming ditemukan empat tahun kemudian, oleh peneliti Albrecht Kossel. Berkenaan dengan kemajuan yang dibuat dalam penentuan struktur kromatin sangat langka, baru pada tahun 1970-an, pengamatan pertama dari serat kromatin dapat dilakukan berkat mikroskop elektron yang sudah ada, yang mana yang mengungkapkan keberadaan nukleosom, yang terakhir adalah unit dasar kromatin, yang strukturnya dirinci secara lebih eksplisit melalui kristalografi sinar-X pada tahun 1997.
Jenis kromatin
Ini diklasifikasikan menjadi dua jenis: eukromatin dan heterokromatin. Unit dasar yang membentuk kromatin adalah nukleosom, yang terdiri dari sekitar 146 pasangan basa di panjang, yang pada gilirannya berhubungan dengan spesifik kompleks delapan histon nucleosomal. Jenisnya dirinci di bawah ini:
Heterochromatin
- Ini adalah ekspresi paling padat dari zat ini, tidak mengubah tingkat pemadatannya selama siklus sel.
- Ini terdiri dari urutan DNA yang sangat berulang dan tidak aktif yang tidak mereplikasi dan membentuk sentromer kromosom.
- Fungsinya untuk melindungi integritas kromosom karena kemasannya yang padat dan teratur dengan gen.
Itu dapat diidentifikasi dengan mikroskop cahaya dengan warna gelap karena kepadatannya. Heterochromatin dibagi menjadi dua kelompok:
Pokok
Tampaknya sangat padat oleh urutan berulang di semua jenis sel dan tidak dapat ditranskripsikan karena tidak mengandung informasi genetik. Mereka adalah sentromer dan telomer dari semua kromosom yang tidak mengekspresikan DNA mereka.
Pilihan
Ini berbeda pada tipe sel yang berbeda, hanya mengembun dalam sel tertentu atau periode perkembangan sel tertentu, seperti sel Barr, yang terbentuk karena heterokromatin opsional memiliki daerah aktif yang dapat ditranskripsikan dalam keadaan dan karakteristik tertentu. Ini juga termasuk DNA satelit.
Eukromatin
- Eukromatin adalah bagian yang tetap dalam keadaan yang kurang terkondensasi dibandingkan heterokromatin dan didistribusikan ke seluruh nukleus selama siklus sel.
- Ini mewakili bentuk aktif kromatin di mana materi genetik ditranskripsikan. Keadaannya yang kurang padat dan kemampuannya untuk berubah secara dinamis memungkinkan transkripsi.
- Tidak semuanya ditranskripsi, namun sisanya umumnya diubah menjadi heterokromatin untuk memadatkan dan melindungi informasi genetik.
- Strukturnya mirip dengan kalung mutiara, di mana setiap mutiara mewakili nukleosom yang terdiri dari delapan protein yang disebut histon, di sekelilingnya terdapat pasangan DNA.
- Tidak seperti heterokromatin, pemadatan dalam eukromatin cukup rendah untuk memungkinkan akses ke materi genetik.
- Dalam uji laboratorium, hal ini dapat diidentifikasi dengan mikroskop optik, karena strukturnya lebih terpisah dan diresapi dengan warna terang.
- Dalam sel prokariotik, ini adalah satu-satunya bentuk kromatin yang ada, hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa struktur heterokromatin berevolusi bertahun-tahun kemudian.
Peran dan pentingnya kromatin
Fungsinya untuk memberikan informasi genetik yang diperlukan organel sel untuk melakukan sintesis dan transkripsi protein. Mereka juga mengirimkan dan melestarikan informasi genetik yang terkandung dalam DNA, menggandakan DNA dalam reproduksi sel.
Selain itu, zat ini juga terdapat di dunia hewan. Misalnya, dalam sel hewan kromatin, kromatin jenis kelamin terbentuk sebagai massa kromatin yang terkondensasi di inti antarmuka, yang mewakili kromosom X yang tidak aktif yang melebihi nomor satu dalam inti mamalia. Ini juga dikenal sebagai sel darah Barr.
Ini memainkan peran pengaturan mendasar dalam ekspresi gen. Keadaan pemadatan yang berbeda dapat dikaitkan (meskipun tidak pasti) dengan tingkat transkripsi yang ditunjukkan oleh gen yang ditemukan di area ini. Kromatin sangat represif untuk transkripsi, karena asosiasi DNA dengan protein yang berbeda mempersulit pemrosesan polimerase RNA yang berbeda. Oleh karena itu, ada berbagai mesin pemodelan kromatin dan modifikasi histon.
Saat ini ada yang dikenal sebagai " kode histone ". Histon yang berbeda dapat mengalami modifikasi pasca-translasi, seperti metilasi, asetilasi, fosforilasi, umumnya diberikan pada residu lisin atau arginin. Asetilasi dikaitkan dengan aktivasi transkripsi, karena ketika lisin diasetilasi, muatan positif histon secara keseluruhan menurun, sehingga ia memiliki afinitas yang lebih rendah untuk DNA (yang bermuatan negatif).
Akibatnya, DNA kurang terikat, sehingga memungkinkan akses oleh mesin transkripsi. Sebaliknya, metilasi dikaitkan dengan represi transkripsi dan ikatan DNA-histon yang lebih kuat (meskipun hal ini tidak selalu benar). Misalnya, dalam ragi S. pombe, metilasi pada residu lisin 9 dari histon 3 berafiliasi dengan represi transkripsi dalam heterokromatin, sedangkan metilasi pada residu lisin 4 meningkatkan ekspresi gen.
Enzim yang menjalankan fungsi modifikasi histon adalah histone acetylases dan deacetylases, serta histone methylases and demethylases, yang membentuk famili berbeda yang anggotanya bertanggung jawab untuk memodifikasi residu tertentu di ekor panjang histon.
Selain modifikasi histon, ada juga mesin remodeling kromatin, seperti SAGA, yang bertugas untuk memposisikan ulang nukleosom, baik dengan menggesernya, memutarnya atau bahkan melucuti sebagian senjata tersebut, menghilangkan beberapa histon penyusun nukleosom dan kemudian mengembalikannya. Secara umum, mesin pemodelan ulang kromatin sangat penting untuk proses transkripsi pada eukariota, karena memungkinkan akses dan prosestivitas polimerase.
Cara lain untuk menandai kromatin sebagai "tidak aktif" dapat terjadi pada tingkat metilasi DNA, di dalam sitosin yang termasuk dalam dinukleotida CpG. Secara umum metilasi DNA dan kromatin merupakan proses sinergis, karena misalnya ketika DNA dimetilasi, terdapat enzim pemetilasi histon yang dapat mengenali sitosin termetilasi dan histon termetilasi. Demikian pula, enzim yang memetilasi DNA dapat mengenali histon yang dimetilasi dan oleh karena itu melanjutkan metilasi pada tingkat DNA.
FAQ Kromatin
Apa karakteristik kromatin?
Ini ditandai dengan mengandung hampir dua kali lebih banyak protein sebagai materi genetik. Protein terpenting dalam kompleks ini adalah histon, yang merupakan protein kecil bermuatan positif yang mengikat DNA melalui interaksi elektrostatis. Selain itu, kromatin memiliki lebih dari seribu protein histon yang berbeda. Unit dasar kromatin adalah nukleosom, yang terdiri dari penyatuan histon dan DNA.Bagaimana kromatin dibuat?
Itu terdiri dari kombinasi protein yang disebut histones, yaitu protein dasar yang dibentuk dari arginin dan lisin, dengan DNA dan RNA, yang berfungsi membentuk kromosom sehingga terintegrasi ke dalam inti sel.Bagaimana struktur kromatin?
Ultrastruktur kromatin didasarkan pada: histon, pembentuk nukleosom (delapan protein histon + satu 200 serat DNA pasangan basa). Setiap asosiasi nukleosom dengan jenis histon berbeda, H1, dan kromatin terkondensasi terbentuk.Apa perbedaan antara Kromatin dan Kromosom?
Adapun kromatin, merupakan substansi fundamental dari inti sel, dan konstitusi kimianya hanyalah untaian DNA dalam derajat kondensasi yang berbeda.Di sisi lain, kromosom adalah struktur di dalam sel yang mengandung informasi genetik dan setiap kromosom terdiri dari molekul DNA, yang terkait dengan RNA dan protein.
