Tartalom
Körülbelül 50 billió sejt van a testében. Szinte mindegyikben van DNS - valójában két méterre. Ha mindezt a DNS-t egymáshoz illeszted, akkor van elég hosszú zsinór ahhoz, hogy két és fél milliószor átkerülhessen a Föld körül. Mindazonáltal ez a DNS elég szorosan becsomagolódik ahhoz, hogy nemcsak belefér a testébe, hanem beilleszkedik a testét alkotó sejtek apró magjaiba is. A teste ugyanúgy kezeli, mint ahogyan megszervezné a kötelek gyűjteményét vagy a szivárványos fonalat: orsózik és összefonja a szálakat.
A DNS szerkezete
Egyetlen DNS-molekula hosszú adenin-, citozin-, guanin- és timinmolekulákból áll, amelyek cukor- és foszfátcsoportokkal vannak összekötve. A DNS-molekulák önmagukban ritkán léteznek; általában komplementer szálakkal vannak párosítva, amelyek egymás körül vannak feltekerve a híres kettős spirál konfigurációban. A két szál szálához hasonlóan a kettős szálú DNS egyfajta kémiai védelmet nyújt, amely a kettőt együtt önmagában erősebbé teszi. Ez a kettős szálúság az első mechanizmus a DNS csomagolására egy szoros csomagban, a két méter hosszúságot egyre csökkentve.
nukleoszómákhoz
Ha 50 méter szál van, akkor nem akarja, hogy csak egy kupacba dobja. Ehelyett kap egy orsót, és tekerje körül a szálat. Ugyanaz a test, amit a DNS tesz. A DNS orsóiként hisztonoknak nevezett molekulacsoportokat használ. A helyzet egy kicsit bonyolultabb, mint a száltekercs, mert a testének képesnek kell lennie arra, hogy a DNS-ének különböző részeire különböző időpontokban hozzáférhessen. Tehát egyetlen nagy orsó helyett, amelyet sokat kellene kicsomagolni, hogy valahol a közepére kerüljön, a test sok apró orsót készít, és egyik hurkot a másikba tesz a DNS-ébe. A spoolált DNS apró hurkait nukleoszómáknak nevezzük, és mindegyik kromoszómában százezrek vannak. Az így kapott szerkezetet általában "gyöngyhúrnak" nevezik. Ez az orsócsökkentés körülbelül egy méterről körülbelül 14 centiméterre csökkenti a DNS hosszát.
A 30 nm-es rost
A DNS tömörítésének következő lépése nem olyan jól ismert, bár az eredmények ismertek. Valahogy a nukleoszómák egymás körül szélnek tűnnek, mint például a százszorszép szirmai, ha minden szirom függőleges nukleoszóma. Ezután a nukleoszómák kör alakú hurkok spirálisan helyezkednek el egymással. Az eredmény egy 30 nanométeres szálnak nevezett struktúra, mert annak húrja egy méter átmérőjének 30 milliárdharcosa. Ez a 30 nanométeres szál ezután magára hurkol, és a hurkok ismét magukba hurkolnak - most inkább fonalfonalként, mint szálfonalként. Ez a tekercselési szint elegendő ahhoz, hogy a DNS illeszkedjen a sejtmagba.
Metaphase
Amikor egy cella osztódik, két tökéletes példányra osztódik. Ez a két tökéletes példány két DNS-készletet tartalmaz. A duplikációra való felkészülés érdekében a kromoszómákat még tovább kondenzálják, és egy metafázisnak nevezett celluláris életfázisban sorakoznak fel. A metafázisban a DNS-nek annyi hurka van a hurkokon, hogy az eredeti hosszúságának tíz-ezredrészére összenyomódjon. Ezek a tömörített formák voltak a DNS első felfedezett formái.