کروموزوم و کروماتین: آنها چیست و چگونه متفاوت هستند؟ کروماتین: تعریف، ساختار و نقش در تقسیم سلولی کروماتین غیر فعال

کروماتین و کروموزوم ها انواعی از کمپلکس های ژنتیکی هستند که می توانند به یکدیگر تبدیل شوند. سازمان شیمیایی آنها شبیه به یکدیگر است. کمپلکس دئوکسی ریبونوکلئوپروتئین DNA با ساختارهای پروتئینی اساس شیمیایی کروماتین و کروموزوم ها است.

مفهوم کروموزوم و کروماتین

کروموزوم معمولاً عنصری نامیده می شود که بخشی از هسته یک سلول است. کروموزوم در تشکیل ساختار هسته نقش دارد. این ذخیره سازی DNAو بنابراین اطلاعاتی از نوع ارثی در مورد ارگانیسم به عنوان یک کل. ترتیب خطی ژن ها کروموزوم ها را مشخص می کند. کروموزوم توسط کروماتیدها تشکیل می شود. کروماتیدها با یک جفت زیر واحد طولی نشان داده می شوند. هر یک از کروماتیدهای موجود در جفت تعیین شده کاملاً از نظر ساختار و ساختار مشابه کروماتید دیگر است. اساس یک کروماتید یک مولکول DNA است که در یک نسخه ارائه شده است. تلومرها قسمت انتهایی کروماتیدها هستند.

کروماتین ماده ای است که یک کروموزوم را می سازد. می توان آن را از هسته سلول های گیاهی یا حیوانی جدا کرد. کروماتین با توانایی رنگ آمیزی شدید با رنگ های هسته ای مشخص می شود. هنگامی که یک سلول شروع به تقسیم می کند، کروماتین تحت فرآیند تشکیل ساختارهای متمایز از نوع خاصی قرار می گیرد که در داخل کروموزوم ها یافت می شود.

ویژگی های مشترک کروماتین و کروموزوم ها

کلیت مفاهیم تعیین شده به شرح زیر است:

1. فرآیند مارپیچی شدن کروماتین که در طی آن تشکیل نهایی کروموزوم اتفاق می افتد.
2. علاوه بر این، کروماتین و کروموزوم هر دو دو حالت ساختاری و عملکردی هستند که حامل مواد ارثی هستند.

شباهت اساس شیمیایی کروماتین و کروموزوم ها به کمک پروتئین ها امکان بسته بندی چند سطحی مولکول های حاوی DNA را فراهم می کند که در نتیجه کروماتین به شکل فشرده تبدیل می شود.

تفاوت بین کروموزوم و کروماتین

تفاوت در سطح ساختار

کروموزوم ها به عنوان عناصر هسته سلول دارای ویژگی های متمایز زیر هستند که از ویژگی های کروماتین متفاوت است:

• توانایی خود تولید مثل.
• وجود یک جزء منفرد مرتبط با خواص ساختاری و عملکردی.
• توانایی حفظ ویژگی های فردی در طول چندین نسل.

کروماتین را می توان با پارامترهای زیر از کروموزوم تشخیص داد:

1. این ترکیب پیچیده ای از RNA، DNA و پروتئین است.
2. این ماده کروموزوم است.
3. در داخل سلول های یوکاریوتی قرار دارد.
4. این قطعه تشکیل دهنده یک نوکلئوتید در پروکاریوت ها است.
5. با کمک ترکیب آن، توانایی اجرای اطلاعات ژنتیکی را دارد.
6. همانندسازی و ترمیم DNA را اجرا می کند.

تفاوت های معمولی

کروماتین، بر خلاف کروموزوم ها، می تواند در دو نوع معمولی وجود داشته باشد:

هتروکروماتین- نمایانگر کروموزوم هایی با سطح فعالیت عملکردی بسیار کم یا کاملاً غایب است. هتروکروماتین همچنین می تواند به شکل قسمت هایی از کروموزوم ها باشد. با تراکم نسبی مشخص می شود که به طور کامل نشان داده نمی شود. تحت تأثیر یک میکروسکوپ نوری، هتروکروماتین به صورت توده هایی از یک سایه تیره تجسم می شود.

زوکروماتیندارای ویژگی های مخالف با ویژگی های موجود هتروکروماتین است. این نشان دهنده کروموزوم ها یا تکه تکه شدن جزئی آنها است که با درجه ناقص تراکم مشخص می شود. از نقطه نظر عملکردی، یوکروماتین فعال است. سطح نور حتی تحت تأثیر آن، عملاً بدون رنگ باقی می ماند.

یکی از ویژگی های متمایز کروماتین در مقایسه با کروموزوم ها را می توان توانایی یکی از انواع آن یعنی هتروکروماتین در نظر گرفت که به نوبه خود به دو عنصر ساختاری تقسیم می شود:

1. هتروکروماتین اختیاری، که با توانایی تبدیل به یوکروماتین متمایز می شود.
2. یک نوع سازنده از هتروکروماتین که قادر به انجام یک تبدیل مشابه در هیچ سلولی نیست.

کروموزوم ها و کروماتین را نیز می توان از نظر ظاهری متمایز کرد. کروماتین توسط توده ها، عناصر دانه ای و ساختارهای رشته ای نشان داده می شود، می توان گفت که اینها بخش های فشرده کروموزوم هستند.
کروموزوم ها به عنوان واحدی از مواد ژنتیکی دارای ساختار متراکمی هستند.

واکنش کروموزوم و کروماتین به رنگ آمیزی متفاوت است. کروماتین فقط به اثرات رنگهای خاصی حساس است، از جمله کارمین و هماتوکسیلین. کروموزوم ها به شدت رنگ می شوند و با حساسیت نسبت به عنصر رنگ آمیزی واکنش نشان می دهند.

قبل از فرو رفتن در مکانیک تقسیم سلولی، فکر می کنم صحبت در مورد واژگان مرتبط با DNA مفید خواهد بود. ما در آینده وارد میکروبیولوژی این خواهیم شد، این فقط برای این است که یک ایده کلی از چگونگی کپی کردن DNA از خود بدست آوریم. بیایید ببینیم، آدنین، آدنین، گوانین و گوانین. و وقتی در مورد اسید نوکلئیک که DNA است صحبت می کنید و آن را با پروتئین ترکیب می کنید، در مورد کروماتین صحبت می کنید. "کروماتین" بنابراین کلمات می توانند بسیار مبهم و بسیار گیج کننده باشند، اما کاربرد کلی زمانی است که شما در مورد یک رشته تک رشته DNA به خوبی تعریف شده صحبت می کنید، یک ساختار کاملاً مشخص مانند آن، کروموزوم است. بنابراین این یکی از آنهاست، و در اینجا یکی دیگر است که ممکن است در این جهت از هم جدا شده باشد.

یک سلول پروکاریوتی هسته سازمان یافته ای ندارد و فقط یک کروموزوم دارد که با غشاء از بقیه سلول جدا نمی شود، بلکه مستقیماً در سیتوپلاسم قرار دارد. با این حال، تمام اطلاعات ارثی سلول باکتری را نیز ثبت می کند.

یوکاریوت ها (از یونانی eu - good و carion - core) موجوداتی هستند که دارای یک هسته مشخص در سلول های خود هستند. یوکاریوت ها شامل گیاهان تک سلولی و چند سلولی، قارچ ها و حیوانات می شوند، یعنی همه موجودات به جز باکتری ها. سلول های یوکاریوتی پادشاهی های مختلف در تعدادی از ویژگی ها متفاوت هستند. اما از بسیاری جهات ساختار آنها مشابه است.

مثلاً یک نفر 23 جفت دارد.

تعداد کروموزوم ها در قارچ ها از 2 تا 28 و در بیشتر گونه ها از 10 تا 12 متغیر است.

به طور کلی، مقادیر مختلف.

کروماتین- شکل بسته بندی DNA در هسته سلول های یوکاریوتی. کروماتین مخلوط پیچیده ای از مواد است که کروموزوم های یوکاریوتی از آن ساخته می شوند. اجزای اصلی کروماتین DNA و پروتئین‌های کروموزومی هستند که شامل هیستون‌ها و پروتئین‌های غیرهیستونی هستند که ساختارهای بسیار منظمی را در فضا تشکیل می‌دهند. نسبت DNA و پروتئین در کروماتین ~1:1 است و بخش عمده پروتئین کروماتین توسط هیستون ها نشان داده می شود. اصطلاح "X." توسط W. Flemming در سال 1880 برای توصیف ساختارهای داخل هسته ای رنگ آمیزی شده با رنگ های خاص معرفی شد.

اگر تمام کروموزوم ها را جمع کنید، مولکول DNA در یوکاریوت های بالاتر حدود 2 متر طول دارد و بنابراین باید حداکثر متراکم شود - حدود 10000 بار - تا در هسته سلول - محفظه سلولی که در آن مواد ژنتیکی وجود دارد، قرار گیرد. ذخیره می شود. پیچیدن DNA روی قرقره های پروتئین هیستون راه حلی زیبا برای این مشکل بسته بندی ارائه می دهد و پلیمری از کمپلکس های تکرار شونده پروتئین-DNA به نام کروماتین را ایجاد می کند.

کروماتین در ساختار خود همگن نیست. در انواع مختلف بسته بندی ظاهر می شود، از فیبریل کروماتین بسیار متراکم (معروف به هتروکروماتین) تا فرم کمتر فشرده که در آن ژن ها معمولاً بیان می شوند (معروف به یوکروماتین).

داده های اخیر نشان می دهد که ncRNA ها (RNA های غیر کدکننده) می توانند انتقال نواحی تخصصی ژنوم را به حالت های کروماتین فشرده تر هدایت کنند. بنابراین، کروماتین باید به عنوان یک پلیمر پویا در نظر گرفته شود که می تواند ژنوم را نمایه کند و سیگنال های محیط خارجی را تقویت کند و در نهایت تعیین کند که کدام ژن باید بیان شود و کدام نه.

کروماتین ژن‌های رونویسی‌شده فعال در وضعیت تغییر مداوم است که با جایگزینی مداوم هیستون‌ها مشخص می‌شود (هنیکوف و احمد، 2005).

واحد اصلی بسته بندی کروماتین نوکلئوزوم است. نوکلئوزوم از یک مارپیچ دوگانه DNA تشکیل شده است که به دور مجموعه خاصی از هشت هیستون نوکلئوزومی (هیستون اکتامر) پیچیده شده است. نوکلئوزوم یک ذره دیسکی شکل با قطر حدود 11 نانومتر است که شامل دو نسخه از هر یک از هیستون های نوکلئوزومی (H2A، H2B، H3، H4) است. اکتامر هیستون یک هسته پروتئینی را تشکیل می دهد که DNA دو رشته ای دوبار دور آن پیچیده شده است (146 جفت باز DNA در هر اکتامر هیستون).

نوکلئوزوم هایی که فیبریل ها را تشکیل می دهند کم و بیش به طور مساوی در امتداد مولکول DNA در فاصله 10-20 نانومتر از یکدیگر قرار دارند. نوکلئوزوم ها حاوی چهار جفت مولکول هیستون هستند: H2a، H2b، H3 و H4، و همچنین یک مولکول هیستون H1.

به طور معمول، یک سلول یوکاریوتی دارای یکی است هسته، اما سلول های دو هسته ای (سیلیات ها) و چند هسته ای (اپالین) وجود دارد. برخی از سلول های بسیار تخصصی برای دومین بار هسته خود را از دست می دهند (گلبول های قرمز پستانداران، لوله های غربالی آنژیوسپرم ها).

شکل هسته کروی، بیضوی، کمتر لوبی، لوبیا شکل و ... است که قطر هسته معمولا از 3 تا 10 میکرون است.

1 - غشای خارجی؛ 2 - زخم غشای داخلی؛ 3 - منافذ؛ 4 - هسته; 5 - هتروکروماتین؛ 6 - یوکروماتین.

هسته توسط دو غشا از سیتوپلاسم جدا می شود (هر یک از آنها ساختار معمولی دارند). بین غشاها یک شکاف باریک وجود دارد که با یک ماده نیمه مایع پر شده است. در برخی نقاط، غشاها با یکدیگر ادغام می شوند و منافذی را تشکیل می دهند (3) که از طریق آنها تبادل مواد بین هسته و سیتوپلاسم انجام می شود. غشای هسته خارجی (1) در سمت رو به سیتوپلاسم با ریبوزوم پوشیده شده است که به آن زبری می دهد، غشای داخلی (2) صاف است. غشاهای هسته ای بخشی از سیستم غشای سلولی هستند: برآمدگی های غشای هسته ای خارجی به کانال های شبکه آندوپلاسمی متصل می شوند و یک سیستم واحد از کانال های ارتباطی را تشکیل می دهند.

کاریوپلاسم (شیره هسته ای، نوکلئوپلاسم)- محتویات داخلی هسته که کروماتین و یک یا چند هسته در آن قرار دارند. شیره هسته ای حاوی پروتئین های مختلف (از جمله آنزیم های هسته ای) و نوکلئوتیدهای آزاد است.

هسته(4) یک جسم گرد و متراکم است که در شیره هسته ای غوطه ور شده است. تعداد هسته ها به وضعیت عملکردی هسته بستگی دارد و از 1 تا 7 یا بیشتر متغیر است. هسته ها فقط در هسته های غیرقابل تقسیم یافت می شوند. هسته روی بخش های خاصی از کروموزوم ها تشکیل می شود که اطلاعاتی در مورد ساختار rRNA را حمل می کنند. چنین مناطقی سازمان‌دهنده هسته‌ای نامیده می‌شوند و حاوی نسخه‌های متعددی از ژن‌های کدکننده rRNA هستند. زیر واحدهای ریبوزومی از rRNA و پروتئین هایی که از سیتوپلاسم می آیند تشکیل می شوند. بنابراین، هسته مجموعه ای از rRNA و زیر واحدهای ریبوزومی در مراحل مختلف تشکیل آنها است.

کروماتین- ساختارهای نوکلئوپروتئین داخلی هسته که با رنگ های خاصی رنگ آمیزی شده و از نظر شکل با هسته متفاوت است. کروماتین به شکل توده، گرانول و نخ است. ترکیب شیمیایی کروماتین: 1) DNA (30-45%)، 2) پروتئین های هیستونی (30-50%)، 3) پروتئین های غیر هیستونی (4-33%)، بنابراین کروماتین یک کمپلکس دئوکسی ریبونوکلئوپروتئین (DNP) است. بسته به وضعیت عملکردی کروماتین، موارد زیر وجود دارد: هتروکروماتین(5) و یوکروماتین(6). یوکروماتین از نظر ژنتیکی فعال است، هتروکروماتین از نظر ژنتیکی مناطق غیر فعال کروماتین است. یوکروماتین در زیر میکروسکوپ نوری قابل مشاهده نیست، رنگ آمیزی ضعیفی دارد و نمایانگر بخش های متراکم شده (دیسپیرال، پیچ خورده) کروماتین است. در زیر میکروسکوپ نوری، هتروکروماتین به صورت توده یا گرانول ظاهر می شود، به شدت رنگ آمیزی می شود و نمایانگر نواحی متراکم (مارپیچ، فشرده) کروماتین است. کروماتین شکل وجود ماده ژنتیکی در سلول های اینترفاز است. در طی تقسیم سلولی (میتوز، میوز)، کروماتین به کروموزوم تبدیل می شود.

توابع هسته: 1) ذخیره سازی اطلاعات ارثی و انتقال آن به سلول های دختر در حین تقسیم، 2) تنظیم فعالیت سلولی با تنظیم سنتز پروتئین های مختلف، 3) محل تشکیل زیر واحدهای ریبوزومی.

- اینها ساختارهای میله ای شکل سیتولوژی هستند که نمایانگر کروماتین متراکم هستند و در طی میتوز یا میوز در سلول ظاهر می شوند. کروموزوم ها و کروماتین اشکال مختلف سازماندهی فضایی مجموعه دئوکسی ریبونوکلئوپروتئین هستند که مربوط به مراحل مختلف چرخه زندگی سلولی است. ترکیب شیمیایی کروموزوم ها مانند کروماتین است: 1) DNA (30-45%)، 2) پروتئین های هیستونی (30-50%)، 3) پروتئین های غیر هیستونی (4-33%).

اساس یک کروموزوم یک مولکول DNA دو رشته ای پیوسته است. طول DNA یک کروموزوم می تواند به چندین سانتی متر برسد. واضح است که یک مولکول به این طول نمی تواند به شکل کشیده در یک سلول قرار گیرد، بلکه دچار چین خوردگی می شود، ساختار سه بعدی یا ترکیب خاصی به دست می آورد. سطوح زیر از چین خوردگی فضایی DNA و DNP را می توان تشخیص داد: 1) نوکلئوزومی (پیچیدن DNA روی گلبول های پروتئینی)، 2) نوکلئومری، 3) کرومومر، 4) کرومونمرال، 5) کروموزومی.

در فرآیند تبدیل کروماتین به کروموزوم، DNP نه تنها مارپیچ ها و ابرمارپیچ ها، بلکه حلقه ها و ابرحلقه ها را نیز تشکیل می دهد. بنابراین، فرآیند تشکیل کروموزوم که در پروفاز میتوز یا پروفاز 1 میوز رخ می دهد، بهتر است نه مارپیچی، بلکه تراکم کروموزوم نامیده شود.

1 - متاسانتریک؛ 2 - ساب متاسانتریک; 3، 4 - برآمدگی. ساختار کروموزوم: 5 - سانترومر; 6 - انقباض ثانویه. 7 - ماهواره; 8 - کروماتیدها; 9 - تلومرها.

کروموزوم متافاز (کروموزوم های مورد مطالعه در طول متافاز میتوز) از دو کروماتید تشکیل شده است (8). هر کروموزوم دارد انقباض اولیه (سانترومر)(5)، که کروموزوم را به بازوها تقسیم می کند. برخی از کروموزوم ها دارند انقباض ثانویه(6) و ماهواره(7). ماهواره بخشی از یک بازوی کوتاه است که توسط یک انقباض ثانویه از هم جدا شده است. کروموزوم هایی که ماهواره دارند ماهواره (3) نامیده می شوند. انتهای کروموزوم ها نامیده می شود تلومرها(9). بسته به موقعیت سانترومر، موارد زیر وجود دارد: متا مرکزی(شانه های مساوی) (1)، ب) زیر متاسانتریک(نسبتا نابرابر) (2)، ج) متمادیکروموزوم های (به شدت نابرابر) (3، 4).

سلول های سوماتیک حاوی دیپلوئید(دوگانه - 2n) مجموعه ای از کروموزوم ها، سلول های جنسی - هاپلوئید(تک - n). مجموعه دیپلوئید کرم های گرد 2 است، مگس میوه - 8، شامپانزه - 48، خرچنگ - 196. کروموزوم های مجموعه دیپلوئید به جفت تقسیم می شوند. کروموزوم های یک جفت دارای ساختار، اندازه، مجموعه ژن های یکسان هستند و نامیده می شوند همولوگ.

کاریوتایپ- مجموعه ای از اطلاعات در مورد تعداد، اندازه و ساختار کروموزوم های متافاز. ایدیوگرام یک نمایش گرافیکی از کاریوتایپ است. نمایندگان گونه های مختلف کاریوتیپ های متفاوتی دارند، اما اعضای یک گونه دارای کاریوتیپ های مشابه هستند. اتوزوم ها- کروموزوم هایی که برای کاریوتیپ های نر و ماده یکسان هستند. کروموزوم های جنسی- کروموزوم هایی که در آنها کاریوتیپ مرد با کروموزوم ماده متفاوت است.

مجموعه کروموزوم انسان (2n = 46، n = 23) شامل 22 جفت اتوزوم و 1 جفت کروموزوم جنسی است. اتوزوم ها به گروه ها تقسیم می شوند و شماره گذاری می شوند:

کروموزوم های جنسی به هیچ گروهی تعلق ندارند و عددی ندارند. کروموزوم جنسی زن XX و کروموزوم مرد XY است. کروموزوم X زیر متاسمرکزی متوسط ​​است، کروموزوم Y کوچک آکروسانتریک است.

کروماتین(از یونانی chroma - رنگ) دانه های ریز و توده های موادی که در هسته سلول ها یافت می شود و با رنگ های اساسی آغشته می شود. کروماتین از کمپلکس DNA و پروتئینو مربوط به کروموزوم هایی است که در هسته بین فاز با نخ های پیچ خورده بلند و نازک نشان داده می شوند و به عنوان ساختارهای جداگانه قابل تشخیص نیستند. شدت مارپیچ شدن هر کروموزوم در طول آنها یکسان نیست. دو نوع کروماتین وجود دارد - یوکروماتین و هتروکروماتین.

یوکروماتین.مربوط به بخش های کروموزوم است که ناامید شده و برای رونویسی باز است.این بخش ها لکه نزنیدو زیر میکروسکوپ نوری قابل مشاهده نیستند.

هتروکروماتین.سازگار متراکم شدهبخش های محکم پیچ خورده کروموزوم ها (که آنها را می سازد برای رونویسی در دسترس نیست).او به شدت رنگیبر اساس رنگهای اساسی و در میکروسکوپ نوری به صورت گرانول ظاهر می شود.

بنابراین، بر اساس ویژگی های مورفولوژیکی هسته (نسبت محتوای یو- و هتروکروماتین)، می توان فعالیت فرآیندهای رونویسی و در نتیجه عملکرد مصنوعی سلول را ارزیابی کرد.هنگامی که افزایش می یابد، این نسبت به نفع یوکروماتین تغییر می کند، هنگامی که کاهش می یابد، محتوای هتروکروماتین افزایش می یابد. هنگامی که عملکرد هسته به طور کامل سرکوب می شود (به عنوان مثال، در سلول های آسیب دیده و در حال مرگ، در هنگام کراتینه شدن سلول های اپیتلیال اپیدرم - کراتینوسیت ها، در طول تشکیل رتیکولوسیت های خون)، اندازه آن کاهش می یابد، فقط حاوی هتروکروماتین است و رنگ می شود. با رنگهای اساسی به شدت و یکنواخت. این پدیده نامیده می شود کاریوپیکنوزیس(از یونانی karyon - هسته و pyknosis - فشرده سازی).

توزیع هتروکروماتین (توپوگرافی ذرات آن در هسته) و نسبت محتوای eu - و هتروکروماتینویژگی هر نوع سلول، که به آنها اجازه می دهد تا انجام شوند شناساییهم به صورت بصری و هم با استفاده از تحلیلگرهای تصویر خودکار. با این حال، برخی از مشترک وجود دارد الگوهای توزیع هتروکروماتیندر هسته: خوشه های آن قرار دارند در زیر کاریولما،در ناحیه منافذ (به دلیل ارتباط آن با لایه) و اطراف هسته ( هتروکروماتین پرینوکلئولار)تکه های کوچکتر در سراسر هسته پراکنده شده اند.

بدن بار -تجمع هتروکروماتین مربوط به یک کروموزوم X در زنان، که در طول اینترفاز به شدت پیچیده و غیرفعال است. در بیشتر سلول ها در نزدیکی کاریولما قرار دارد و در گرانولوسیت های خون مانند یک لوب کوچک اضافی از هسته به نظر می رسد. ("طبل").تشخیص اجسام بار (معمولاً در سلول های اپیتلیال مخاط دهان) به عنوان یک آزمایش تشخیصی برای تعیین جنسیت ژنتیکی (به ویژه برای زنان شرکت کننده در بازی های المپیک اجباری) استفاده می شود.

بسته بندی کروماتین در هستهدر حالت متراکم، طول یک مولکول DNA (مارپیچ دوگانه) که هر کروموزوم را تشکیل می دهد به طور متوسط ​​حدود 5 سانتی متر است و طول کل مولکول های DNA همه کروموزوم های هسته (با قطر حدود 10 میکرومتر) بیش از 2 است. متر (که قابل مقایسه با گذاشتن یک نخ به طول 20 کیلومتر در یک توپ تنیس با قطر حدود 10 سانتی متر است)، و در دوره S از بین فاز - مکانیسم های خاصی که از گره خوردن این نخ ها در طول جلوگیری می کند رونویسی و تکثیر حل نشده باقی می ماند، اما نیاز آشکار است بسته بندی فشرده مولکول های DNA،در هسته سلول، این امر به دلیل ارتباط آنها با پایه خاص انجام می شود پروتئین های (هیستونی)بسته بندی فشرده DNA در هسته فراهم می کند:

(1) چیدمان منظممولکول های DNA بسیار طولانی در حجم هسته ای کوچک.

(2) کاربردی کنترل فعالیت ژن(به دلیل تأثیر ماهیت بسته بندی بر فعالیت مناطق جداگانه ژنوم.

سطوح بسته بندی کروماتین. سطح اولیه بسته بندی کروماتین که تشکیل را تضمین می کند رشته نوکلئوزومیقطر 11 نانومتر، به دلیل سیم پیچی یک رشته دوگانه DNA (قطر 2 نانومتر) روی بلوک های دیسکی شکل از 8 مولکول هیستون. (نوکلئوزوم ها).نوکلئوزوم ها توسط بخش های کوتاهی از DNA آزاد جدا می شوند. سطح دوم بسته بندی نیز توسط هیستون ها ایجاد می شود و منجر به پیچ خوردن نخ نوکلئوزومی با تشکیل می شود. فیبریل کروماتینقطر 30 نانومتر در اینترفاز، کروموزوم ها توسط فیبرهای کروماتین تشکیل می شوند که هر کروماتید از یک فیبریل تشکیل شده است. با بسته بندی بیشتر، فیبرهای کروماتین تشکیل می شوند حلقه ها (دامنه های حلقه)با قطر 300 نانومتر، که هر کدام مربوط به یک یا چند ژن است، و اینها به نوبه خود، در نتیجه بسته بندی فشرده تر، بخش هایی از کروموزوم های متراکم را تشکیل می دهند که فقط در طول تقسیم سلولی آشکار می شوند.

در کروماتین، DNA، علاوه بر گاستون، با آن نیز مرتبط است پروتئین های غیر هیستونیکدام تنظیم فعالیت ژندر عین حال، هیستون ها، با محدود کردن در دسترس بودن DNA برای سایر پروتئین های متصل به DNA، می توانند در تنظیم فعالیت ژن شرکت کنند.

عملکرد ذخیره سازی اطلاعات ژنتیکیدر هسته، بدون تغییر، برای عملکرد طبیعی سلول و کل ارگانیسم بسیار مهم است. تخمین زده می شود که در حین تکثیر DNA و در نتیجه آسیب آن توسط عوامل خارجی، سالانه تغییراتی در 6 نوکلئوتید در هر سلول انسانی رخ می دهد. آسیب به مولکول های DNA که رخ می دهد را می توان در نتیجه این فرآیند اصلاح کرد غرامتیا توسط تعویض هابعد از تشخیص و علامت گذاریمنطقه مربوطه

اگر ترمیم DNA به دلیل آسیب بسیار زیاد غیرممکن باشد، روشن می شود مکانیسم مرگ برنامه ریزی شده سلولی. در این شرایط، "رفتار" سلول را می توان نوعی "خودکشی نوع دوستانه" ارزیابی کرد: به قیمت مرگ آن، بدن را از پیامدهای منفی احتمالی تکثیر و تقویت مواد ژنتیکی آسیب دیده نجات می دهد.

توانایی ترمیم DNAجمعیت بالغ هر سال حدود 1 درصد کاهش می یابد. این کاهش ممکن است تا حدی توضیح دهد که چرا پیری یک عامل خطر برای ایجاد بیماری های بدخیم است. اختلال در فرآیندهای ترمیم DNAمشخصه تعدادی از بیماری های ارثی که در آن ارتقاء یافتچگونه حساسیت به عوامل مخرب،بله و فراوانی ایجاد نئوپلاسم های بدخیم.

تابع تحقق اطلاعات ژنتیکیدر هسته اینترفاز به دلیل فرآیندها به طور مداوم انجام می شود رونویسی هاژنوم پستانداران حاوی حدود 3x109 نوکلئوتید است، اما بیش از 1٪ از حجم آن پروتئین های مهم را رمزگذاری می کند و در تنظیم سنتز آنها شرکت می کند. عملکرد بخش اصلی غیر کد کننده ژنوم ناشناخته است.

هنگامی که DNA رونویسی می شود، یک مولکول RNA بسیار بزرگ تشکیل می شود (نسخه اولیه)،که به پروتئین های هسته ای متصل می شود تا تشکیل شود ریبونوکلئوپروتئین ها (RNPs).رونوشت RNA اولیه (و همچنین DNA الگو) حاوی توالی های نوکلئوتیدی قابل توجهی است (اگزون)با درج های طولانی غیر کدگذاری جدا شده است (نیترون).پردازش رونوشت RNA شامل حذف نیترون ها و پیوستن اگزون ها است - پیوند دادن(از انگلیسی splicing - splicing). در این حالت، یک مولکول RNA بسیار بزرگ به مولکول‌های mRNA نسبتاً کوچک تبدیل می‌شود که هنگام انتقال به سیتوپلاسم از پروتئین‌های مرتبط با خود جدا می‌شوند.