Condensarea ADN-ului

în viruseedit

în viruși și bacteriofagi, ADN-ul sau ARN-ul este înconjurat de o capsidă proteică, uneori învelită în continuare de o membrană lipidică. ADN-ul dublu catenar este stocat în interiorul capsidei sub formă de bobină, care poate avea diferite tipuri de înfășurare care conduc la diferite tipuri de ambalaje lichid-cristaline. Acest ambalaj se poate schimba de la hexagonal la colesterol la izotrop în diferite stadii ale funcționării fagului. Deși spiralele duble sunt întotdeauna aliniate local, ADN-ul din interiorul virusurilor nu reprezintă cristale lichide reale, deoarece nu are fluiditate. Pe de altă parte, ADN-ul condensat in vitro, de exemplu, cu ajutorul poliaminelor prezente și în viruși, este atât ordonat local, cât și fluid.

în bacteriimodificare

unități de bază ale organizării genomice în bacterii și eucariote.

ADN-ul bacterian este ambalat cu ajutorul poliaminelor și proteinelor numite proteine asociate nucleoidelor. ADN-ul asociat proteinelor ocupă aproximativ 1/4 din volumul intracelular formând o fază vâscoasă concentrată cu proprietăți cristaline lichide, numită nucleoid. Ambalaje ADN similare există și în cloroplaste și mitocondrii. ADN-ul bacterian este uneori denumit cromozomul bacterian. Nucleoidul bacterian evolutiv reprezintă o soluție intermediară de inginerie între ambalarea ADN-ului fără proteine în viruși și ambalarea determinată de proteine în eucariote.

cromozomii surori din bacteria Escherichia coli sunt induși de condiții stresante să se condenseze și să se supună împerecherii. Condensarea indusă de stres are loc printr-o convergență non-aleatorie, asemănătoare fermoarului, a cromozomilor surori. Această convergență pare să depindă de capacitatea moleculelor identice de ADN dublu catenar de a se identifica în mod specific, proces care culminează cu apropierea siturilor omoloage de-a lungul cromozomilor împerecheați. Diverse condiții de stres par să Prim bacterii pentru a face față în mod eficient cu daune grave ADN-ului, cum ar fi pauze dublu-strand. Apoziția siturilor omoloage asociate cu condensarea cromozomilor indusă de stres ajută la explicarea modului în care are loc repararea pauzelor cu două fire și a altor daune.

în eucariotemodificare

diferite niveluri de condensare a ADN-ului în eucariote. (1) catenă ADN unică. (2) catenă de cromatină (ADN cu histone). (3) cromatină în timpul interfazei cu centromer. (4) două copii ale cromatinei condensate împreună în timpul profazei. (5) cromozom în timpul metafazei.

ADN eucariot cu o lungime tipică de zeci de centimetri ar trebui să fie ambalată ordonat pentru a fi ușor accesibilă în interiorul nucleului de dimensiuni micrometrice. În majoritatea eucariotelor, ADN-ul este aranjat în nucleul celular cu ajutorul histonelor. În acest caz, nivelul de bază al compactării ADN este nucleozomul, unde spirala dublă este înfășurată în jurul histonei octamer conținând două copii ale fiecărei histone H2A, H2B, H3 și H4. Linker histone H1 leagă ADN-ul între nucleozomi și facilitează ambalarea lanțului nucleozomal de 10 nm “margele pe șir” într-o fibră mai condensată de 30 nm. De cele mai multe ori, între diviziunile celulare, cromatina este optimizată pentru a permite accesul ușor al factorilor de transcripție la genele active, care se caracterizează printr-o structură mai puțin compactă numită euchromatină și pentru a atenua accesul la proteine în regiuni mai bine ambalate numite heterocromatină. În timpul diviziunii celulare, compactarea cromatinei crește și mai mult pentru a forma cromozomi, care pot face față forțelor mecanice mari care le trag în fiecare dintre cele două celule fiice. Multe aspecte ale transcripției sunt controlate prin modificări chimice asupra proteinelor histonice, cunoscute sub numele de codul histonei.

schela cromozomială are un rol important în menținerea cromatinei în cromozomul compact. Schela cromozomială este formată din proteine, inclusiv condensină, topoizomerază IIa și membru al familiei kinesin 4 (KIF4)

dinoflagelatele sunt eucariote foarte divergente în ceea ce privește modul în care își împachetează ADN-ul. Cromozomii lor sunt împachetați într-o stare lichid-cristalină. Ei au pierdut multe dintre genele histonice conservate, folosind în principal nucleoproteine virale dinoflagelate (DVNPs) sau proteine asemănătoare histonei dinoflagelate derivate din bacterii (HLPs) pentru ambalare. Nu se știe cum controlează accesul la gene; cei care păstrează histona au un cod histonic special.

în archaeaEdit

în funcție de organism, un archaeon poate folosi un sistem hu asemănător bacteriilor sau un sistem nucleozom asemănător eucariotelor pentru ambalare.