Ökaryotik Kromatinin Fonksiyonu
Vücudunda belirgin bulan genetik özellikler uzak atalarınızdan miras alınmıştır; milyonlarca yıl geriye uzanan kesintisiz bir nesil kuşağından gelmektedir.
Sonraki nesiller tarafından miras alınan DNA (Deoksiribonükleik Asit) formunda her hücrenin içine yerleştirilen genetik materyal sayesinde insanın ve her yaşam biçiminin sürekliliği mümkündür.
Bu DNA, son detaya kadar bütün bir insanı yaratma planına sahiptir. Hücrede, bu bilgiyi gelecek nesillere korumak, tercüme etmek, kullanmak ve iletmek için ayrıntılı bir mekanizma vardır. Kromatin fonksiyonu ve yapısı bu görevlerle yakından ilişkilidir.
Organik hayatta kalıtım süreci derinleştikçe, yaşamın sürekliliğini kontrol eden gelişmiş ve ayrıntılı bir mekanizma bulur.
Bir organizmadaki hayatta kalma ve büyümenin her yönünü gözetmek için tasarlanmış tamamen kendi kendine çalışan ve kendi kendini kontrol eden bir süreçtir. Kromatin fonksiyonunu belirlemeden önce, onun fiziki yapısını ve bileşenlerini tanımlayayım.
KROMOTİN NEDİR?
Kromatin, kromozomların genetik materyalini oluşturmak üzere birlikte paketlenmiş DNA ve proteinlerin kompleks bir devamıdır. Bir kromozom DNA'nın tekil bir parçasıdır, içerisindeki birçok gen, nükleotid ve düzenleyici unsur sekansı içeren sarılı bir formdadır. Kromatin her ökaryotik hücrenin hücre çekirdeğinde bulunur.
DNA’NIN YAPISI
Bir ökaryotik hücre, içinde kromatin içeren ayrı bir çekirdeğin varlığı ile bir prokaryotik hücreden ayırt edilir. Kromatin genetik materyalin sıkıştırılmış ve kompaktlaştırılmış bir şeklidir. Kromatin yapısının ana bileşenleri genetik ifadenin dinamiklerini kontrol eden DNA ve çeşitli histon protein formlarıdır.
Genetik planı taşıyan DNA molekülünün bobine benzeyen sarmal yapısı var. Kromatin, histon proteinlerinin bir araya getirilmesiyle DNA'yı gittikçe daha kompakt hale getiren, ancak erişilebilir kalmasını sağlayan, yedi aşamalı organizasyon karmaşıklığı seviyesinde örgütlenmiştir. Kromatin temel sargılı birimi, bir histon proteininin etrafına sarılan DNA maddesinin tek bir döngüsünden oluşan bir nükleozomdur. Spesifik olarak, yaklaşık 145 ila 147 baz çifti DNA'sı bir nukozom oluşturmak için dört histon proteininin çift kopyalarından oluşturulmuş bir oktamerin etrafında sarılır. Bu nükleozom mekanizması, transkripsiyon sırasında DNA erişilebilirliğini kontrol eden kilit yapıdadır.
En temel kromatin birimleri olan bu nükleozomlar daha sonra daha da karmaşık bir formda sarılır ve 30 nanometre kromatin iplikleri halinde düzenlenir. Bu iplikler "boncuk-iplikle" biçimlenerek düzenlenmiş nükleosom dizilere sahiptir.
Bu lifler ayrıca kromozomları oluşturmak üzere sarılır. Kromatin yapısı, genetik kodu daha okunaklı ve okunabilir hale getirmek için hücre bölünmesinin çeşitli aşamalarında modifiye edilir. Yapısındaki bu değişiklikler, DNA yapısının yapı taşları olan histon proteinlerinde meydana gelen değişiklikler nedeniyle mümkün olmaktadır.
ÖKARYOTİK KROMATİNİN FONKSİYONU
Kromatin yapısıyla ilgili bir şey bildiğimize göre, başlıca işlevlerine geçelim. Kromatin, genetik materyalin ve genetik ifade, hücre bölünmesi ve kalıtımı mümkün kılan tüm bileşenlerin toplamıdır. Bu nedenle, kromatin fonksiyonları geniş ve çeşitlidir. Burada temel işlevleri tanımlayalım:
UZUN DNA DİZİLERİNİN KOMPAKT FORMDA PAKETLENMESİ
Bu, kromatin'in en temel fonksiyonudur: uzun DNA iplikçiklerinin kompaktlaştırılmasıdır. Memelilerin hücrelerinde, insanlar gibi, yaklaşık iki metre DNA 10 mikrometre çapa sıkıştırılmıştır! Bu gerçek, kromatin'in yapısal organizasyonu tarafından elde edilen kompaktlaştırma derecesi hakkında bir fikir verecektir. Bütün insan genomu, yani bir insan yaratmanın tüm planı, bir kitap veya genetik veri kütüphanesine benzemektedir. Bu veriler, gerektiğinde kolayca alınması için bir tesisin yanı sıra, kromatin yapısında erişilebilir bölümler halinde düzenlenir. Dolayısıyla genetik verileri paketleme, kromatin'in başlıca işlevlerinden biridir.
DNA GÜÇLENDİRMESİ, HÜCRE BÖLÜNMESİ SIRASINDA ÇOĞALTMAYI VE KOPYALAMAYI DESTEKLEME
DNA, hücre çekirdeğinde çıplak biçimde asla görülmez. Her zaman çeşitli protein türleri ile ilişkilidir. Asetilasyon süreci boyunca kromatin yapısı gevşer ve DNA replikasyonu ve transkripsiyonunu kolaylaştırır. Bu, hücre bölünmesine yardımcı olur. Hücre bölünmesinin çeşitli aşamalarında kromatin modifiye edilir. Fazlar arası kromatin iki gruba ayrılır: Euchromatin (aktif olan) ve Heterochromatin (aktif olmayan) DNA'yı içerir. Metilasyon yoluyla kromatin güçlenir ve bazı enzim şekillerine erişimi kısıtlar. Genetik verilere erişimin sağlandığı bu tür birçok süreç var. Dolayısıyla, kromatin morfolojisi, genetik bilgiye erişime izin vermek ve diğer işlevlere yardımcı olmak için değişir. Kromatin tarafından sunulan yapısal güç, hücre bölünmesi sırasında DNA hasarını önler. Mevcut araştırmalar ayrıca, kromatin'in DNA hasarının sinyal vermesinde ve onarımına yardımcı olmasında önemli bir rol oynadığını ortaya koymuştur. Dolayısıyla, hayatın sürekliliğini mümkün kılan, kromatinin başlıca iki fonksiyonu bunlardı. Burada sadece buzdağının ucunda bulunan küçük bir bölümünü, kromatin yapısı ve işlevi konusunda sizleri aydınlattım.
Kaynak: https://biologywise.com/chromatin-function
Çeviren ve Derleyen: Yeliz Dikici