Основное различие - хроматин против хромосомы

Хроматин и хромосома - это два типа структур двойной спирали ДНК, возникающие на разных стадиях развития клетки. Двухцепочечная ДНК, которая хранит генетическую информацию клетки, должна быть упакована в ядро ​​эукариот для существования. Хроматин - это обычная форма упакованной ДНК в клетке. Хромосома появляется в метафазе ядерного деления. В главное отличие между хроматином и хромосомой заключается в том, что хроматин состоит из нераспутанной конденсированной структуры ДНК с целью упаковки в ядро, тогда как хромосома состоит из наивысшей конденсированной структуры двойной спирали ДНК для надлежащего разделения генетического материала между дочерними клетками.

В этой статье рассматривается,

1. Что такое хроматин - Структура, характеристики 2. Что такое хромосома - Структура, характеристики 3. В чем разница между хроматином и хромосомой?

Что такое хроматин

Хроматин - это тип структуры, которой обладает двойная спираль ДНК у эукариот. Он состоит из ДНК, белка и РНК. Основное назначение хроматина - легкая упаковка в ядро ​​клетки. В дополнение к упаковке хроматин регулирует экспрессию генов и позволяет репликацию ДНК. Это также предотвращает повреждение ДНК. Белки связываются с нитью ДНК - гистонами.

Структура хроматина

Хроматин состоит из нуклеосом, которые представляют собой частицы ядра, связанные между собой участками ДНК, известными как линкер ДНК. Частица ядра нуклеосомы формируется путем наматывания 150-200 длинных нитей ДНК вокруг ядра гистонов, состоящего из восьми гистоновых белков. Линкерная ДНК имеет размер от 20 до 60 пар оснований и также содержит гистоны H1, которые связываются на входе и выходе ДНК из нуклеосомы. Частицы ядра вместе с H1 известны как хроматосома. Образование хроматосомы обеспечивает структурную целостность молекулы ДНК. Хроматин выглядит как структура, состоящая из бусинок на нитке, за счет складывания нуклеосом в волокна размером 250 нм. Структура нуклеосомы представлена ​​на рисунке 1.

Рисунок 1: Нуклеосома

Хроматин появляется в интерфазе клеточного цикла. Интерфазный хроматин бывает двух типов: эухроматин а также гетерохроматин. Эухроматин содержит в геноме активно экспрессирующиеся гены. Гетерохроматин содержит неактивную ДНК, которая обеспечивает структурную поддержку генома на хромосомных стадиях. Можно выделить два типа гетерохроматина: конститутивный гетерохроматин и факультативный гетерохроматин.

Что такое хромосома

Самая высокая конденсированная структура двойной спирали ДНК с белками известна как хромосомы. Некоторые геномы содержат более одного набора хромосом. Несколько копий одной и той же хромосомы известны как пары гомологичных хромосом. Человеческое тело содержит 46 отдельных хромосом в геноме. Сюда входят двадцать две гомологичные пары аутосом и две половые хромосомы.

Хромосомная структура

Хромосома содержит тысячи генов, упакованных в 10 000 раз, чем в нормальной двухцепочечной ДНК. Прокариоты содержат одну кольцевую хромосому, локализованную в нуклеоиде. Эукариоты содержат несколько крупных линейных хромосом. Хромосома состоит из ориджина репликации, центромер и теломер в дополнение к генам. Репликация ДНК начинается с точки начала репликации. Это происходит для того, чтобы войти в фазу клеточного деления клеточного цикла. После репликации хромосома состоит из двух сестринских хроматид. Их удерживает центромера. Кинетохоры - это своего рода белки, связанные с центромерой, чтобы облегчить разделение дочерних хромосом на две клетки. Длинное плечо хромосомы называется q-плечом, а более короткое плечо хромосомы называется p-плечом в четырехлепестковой структуре реплицированной хромосомы. Концы хромосомы не реплицируются и остаются теломерами. В конце концов, теломеры защищают гены, предотвращая повреждение. Четырехлепестковая структура реплицированной хромосомы показана на рисунке 2.

Рисунок 2: Четырехлепестковая структура реплицированной хромосомы

В зависимости от положения центромеры можно выделить четыре типа хромосом. Это телоцентрические, акроцентрические, субметацентрические и метацентрические хромосомы. Ядерное деление можно остановить в метафазе, чтобы изучить хромосомы. Этот процесс называется кариотипированием, при котором выявляются аномалии хромосом.

Разница между хроматином и хромосомой

Определение

Хроматин: Молекулы ДНК в геноме упакованы гистонами, образуя хроматин.

Хромосома: Наиболее упакованная структура ДНК появляется в метафазе клеточного деления.

Период

Хроматин: Хроматин появляется в интерфазе клеточного цикла.

Хромосома: Хромосомы появляются во время метафазы и существуют в анафазе ядерного деления.

Состав

Хроматин: Хроматин состоит из нуклеосом.

Хромосома: Хромосомы конденсируются в волокна хроматина.

Плотность

Хроматин: Хроматин конденсирован в 50 раз, чем обычная двойная спираль ДНК.

Хромосома: Хромосомы конденсируются в 10 000 раз по сравнению с двойной спиралью нормальной ДНК.

Появление

Хроматин: Волокна хроматина представляют собой тонкие длинные нескрученные структуры.

Хромосома: Хромосомы - это толстые, компактные, лентообразные структуры.

Пары

Хроматин: Хроматин - это одиночные непарные волокна.

Хромосома: Хромосома существует как пара.

Функция

Хроматин: Хроматин позволяет упаковывать генетический материал в ядро, регулируя экспрессию гена.

Хромосома: Хромосомы обеспечивают правильное расположение генетического материала на экваторе клетки, чтобы обеспечить равное разделение генетического материала между двумя клетками.

Метаболическая активность

Хроматин: Хроматин обеспечивает репликацию ДНК, экспрессию генов и рекомбинацию.

Хромосома: Хромосомы не проявляют метаболической активности.

Подтверждение

Хроматин: Хроматин состоит из двух подтверждений: эухроматина и гетерохроматина.

Хромосома: Хромосома обычно гетерохроматична. Он состоит из метацентрических, субметацентрических, акроцентрических и телецентрических форм.

Визуализация

Хроматин: Хроматин можно наблюдать под электронным микроскопом в виде бусинок и струн.

Хромосома: Хромосому можно наблюдать под световым микроскопом в ее классической четырехлепестковой структуре.

Заключение

Хроматин и хромосома - это два типа конденсированных структур молекул ДНК. Интерфазная ДНК существует в виде нитевидной структуры, известной как хроматин. Основная цель хроматина - упаковать двухцепочечную ДНК в ядро ​​клетки с помощью гистоновых белков. Молекулы ДНК конденсируются в волокнах хроматина в 50 раз по сравнению с их нормальной структурой. Хромосома появляется только в метафазе клеточного цикла, достигая своей наивысшей конденсированной структуры. Основное назначение хромосомы - обеспечить разделение удвоенного генетического материала между двумя дочерними клетками. Основное различие между хроматином и хромосомой заключается в их плотности и функции во время клеточного цикла.

Ссылка: 1. «Хроматин». Википедия. Н.п.: Фонд Викимедиа, 27 февраля 2017 г. Web. 6 марта 2017 г. 2. «Хромосома». Википедия. Н.п.: Фонд Викимедиа, 3 марта 2017 г. Web. 6 марта 2017 г.

Изображение предоставлено: 1. «Nucleosome 1KX5 2» Зефирис из англоязычной Википедии (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia2. «0330 гомологичная пара хромосом» от OpenStax - (CC BY 4.0) через Commons Wikimedia