Chromatyna

Chromatyna (chromatinum) – włóknista substancja występująca w jądrze komórkowym, zbudowana z DNA, histonów, niehistonowych białek i małej ilości RNA. Stanowi główny składnik chromosomów i jest nośnikiem genów. Występuje również w nukleoidzie bakterii^[1].

Chromatyna posiada kilka stopni upakowania. Podwójna helisa DNA wraz z białkami tworzy nukleosomy (owija się wokół oktameru histonowego 1 i 3/4 razy). Nukleosom obejmuje łańcuch DNA o długości około 200 par zasad (u człowieka 146 par zasad), z których 146 nawiniętych jest na rdzeń zbudowany z 4 rodzajów białek histonowych, nazywany także oktamerem histonowym. Pomiędzy nukleosomami znajduje się DNA łącznikowy o długości około 50 par zasad. W specyficznych warunkach in vitro nukleosomy i DNA łącznikowe układają się w specyficzny, zygzakowaty sposób, tworząc solenoid, który posiada średnicę 30 nm określany mianem włókna 30 nm. Jednak w warunkach in vivo ta postać chromatyny nie występuje^[2] ani w postaci interfazowej, ani metafazowej^[3].

Chromatyna może kurczyć się i rozkurczać, powodując zmianę upakowania struktury chromosomów. Ze względu na upakowanie rozróżniamy: mniej skondensowaną, aktywną genetycznie chromatynę luźną – euchromatynę – i zazwyczaj nieaktywną genetycznie chromatynę skondensowaną – heterochromatynę – o włóknach silnie upakowanych. Stopień upakowania chromatyny odgrywa rolę w kontroli ekspresji genów. Tworzenie heterochromatyny związane jest z niskim stopniem acetylacji histonów a wysokim metylacji DNA a także metylacją lizyny 9 w histonie H3. Białkiem mającym duży udział w procesie heterochromatyzacji jest HP1. Posiada ono chromodomenę, która ma zdolność wiązania się ze zmetylowanymi histonami.

Do ważniejszych białek związanych z heterochromatyną należą: HP1 i Sir3. Natomiast pospolite białka oddziałujące z euchromatyną to: HMGB1, HMGB2, HMGN1, HMGN2.

Chromatyna (szczególnie w warstwach powierzchniowych komórki) łatwo się barwi, dzięki czemu jest często wykorzystywana w badaniach.

Po raz pierwszy nazwy chromatyna użył Walther Flemming^[4].