Kondensacja DNA
w wirusach
w wirusach i bakteriofagach DNA lub RNA otoczone jest kapsydem białkowym, czasami dodatkowo otoczonym błoną lipidową. Dwuniciowe DNA jest przechowywane wewnątrz kapsydu w postaci szpuli, która może mieć różne rodzaje zwijania prowadzące do różnych rodzajów ciekłokrystalicznego opakowania. Opakowanie to może zmieniać się z heksagonalnego na cholesterolowe na izotropowe na różnych etapach funkcjonowania fagów. Chociaż podwójne helisy są zawsze lokalnie wyrównane, DNA wewnątrz wirusów nie reprezentuje prawdziwych ciekłych kryształów, ponieważ nie ma płynności. Z drugiej strony, DNA skondensowane in vitro, np. przy pomocy poliamin również obecnych w wirusach, jest zarówno lokalnie uporządkowane, jak i płynne.
w bakteriaedytuj
DNA bakteryjne jest pakowane z pomocą poliamin i białek zwanych białkami związanymi z nukleoidami. DNA związane z białkami zajmuje około 1/4 objętości wewnątrzkomórkowej, tworząc skoncentrowaną lepką fazę o właściwościach ciekłokrystalicznych, zwaną nukleoidem. Podobne opakowania DNA występują również w chloroplastach i mitochondriach. DNA bakterii jest czasami określane jako chromosomu bakterii. Bakteryjna ewolucja nukleoidów stanowi pośrednie rozwiązanie inżynierskie pomiędzy wolnym od białek pakowaniem DNA w wirusy a białkowym pakowaniem w eukarioty.
chromosomy siostrzane bakterii Escherichia coli są indukowane przez stresujące warunki do kondensacji i parowania. Kondensacja wywołana stresem następuje w wyniku nie-przypadkowej, przypominającej suwak zbieżności chromosomów siostrzanych. Ta zbieżność wydaje się zależeć od zdolności identycznych dwuniciowych cząsteczek DNA do specyficznej identyfikacji siebie nawzajem, proces, który osiąga kulminację w bliskości homologicznych miejsc wzdłuż sparowanych chromosomów. Różnorodne warunki stresowe wydają się być dla bakterii zdolne do skutecznego radzenia sobie z poważnymi uszkodzeniami DNA, takimi jak pęknięcia dwuniciowe. Rozmieszczenie miejsc homologicznych związanych z kondensacją chromosomów wywołaną stresem pomaga wyjaśnić, w jaki sposób dochodzi do naprawy przerw dwuniciowych i innych uszkodzeń.
w eukariotachedytuj
DNA eukariotyczne o typowej długości kilkudziesięciu centymetrów powinno być uporządkowane tak, aby było łatwo dostępne wewnątrz jądra wielkości mikrometra. U większości eukariotów DNA jest ułożone w jądrze komórkowym za pomocą histonów. W tym przypadku podstawowym poziomem kompresji DNA jest nukleosom, gdzie podwójna helisa jest owinięta wokół oktameru histonowego zawierającego dwie kopie każdego histonu H2A, H2B, H3 i H4. Linker histone H1 wiąże DNA między nukleosomami i ułatwia pakowanie 10 nm “perełek na łańcuchu” nukleosomalnego łańcucha do bardziej skondensowanego włókna 30 nm. Przez większość czasu, pomiędzy podziałami komórkowymi, chromatyna jest zoptymalizowana, aby umożliwić łatwy dostęp czynników transkrypcyjnych do aktywnych genów, które charakteryzują się mniej zwartą strukturą zwaną euchromatyną i aby złagodzić dostęp białka w bardziej ciasno upakowanych regionach zwanych heterochromatyną. Podczas podziału komórkowego zagęszczenie chromatyny zwiększa się jeszcze bardziej, tworząc chromosomy, które mogą poradzić sobie z dużymi siłami mechanicznymi wciągającymi je do każdej z dwóch komórek potomnych. Wiele aspektów transkrypcji jest kontrolowanych przez modyfikację chemiczną białek histonowych, znanych jako kod histonowy.
rusztowanie chromosomowe odgrywa ważną rolę w utrzymywaniu chromatyny w zwartym chromosomie. Rusztowanie chromosomów składa się z białek, w tym kondenzyny, topoizomerazy IIa i członka rodziny kinezyny 4 (KIF4)
Dinoflagellaty są bardzo rozbieżnymi eukariotami pod względem sposobu pakowania ich DNA. Ich chromosomy są upakowane w stanie ciekłokrystalicznym. Stracili wiele z zachowanych genów histonowych, używając do pakowania głównie nukleoprotein wirusowych dinoflagellate (DVNPs) lub pochodzących z bakterii dinoflagellate histone-like proteins (HLPs). Nie wiadomo, w jaki sposób kontrolują dostęp do genów; te zachowują histony mają specjalny kod histonowy.
w archaeedit
w zależności od organizmu archaeon może używać do pakowania bakteriopodobnego systemu HU lub eukariotycznego systemu nukleosomów.
