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Lexikon der Biologie: Chromatin

Chromatin s [von *chromat -], mit basischen Farbstoffen leicht anfärbbare netzartige Struktur (deshalb auch die Bezeichnung Chromatingerüst) des Interphase-Zellkerns (Interphase), die sich zu Beginn von Mitose und Meiose zu den für Chromosomen charakteristischen Strukturen verdichtet ( vgl. Abb. ). Grundbausteine des Chromatins sind feine fädige, etwa 10 nm dicke Stränge, die Nucleofilamente oder Chromonemen (Sing. Chromonema), die ihrerseits zu einer Überstruktur, der 30-nm-Chromatinfibrille, aufgeknäuelt sind. Die Hauptbestandteile der Nucleofilamente sind doppelsträngige DNA (Doppelstrang, Desoxyribonucleinsäuren) und eine Reihe von unterschiedlichen Proteinen. Der etwa 2 nm dicke DNA-Doppelstrang ist abschnittsweise um mandarinenförmige, etwa 8 nm dicke Aggregate aus Histonproteinen gewunden (Histone). Die aus Histonkomplexen mit darumgewundener DNA bestehenden Untereinheiten der Nucleofilamente sind die Nucleosomen (vgl. Abb.). Durch die Verdrillung zu einem Nucleofilament werden die DNA-Stränge auf etwa 2% ihrer ursprünglichen Länge verkürzt (Chromatinorganisation). Außer den Histonproteinen sind auch noch Nicht-Histon-Proteine (u. a. Actin, HMG-Proteine und Nucleinsäure-Polymerasen) und RNA (Ribonucleinsäuren) mit der DNA des Chromatins assoziiert. Den Histonen und Nicht-Histonen wird regulatorische Funktion bei der Transkription zugeschrieben. Cytologisch unterscheidet man zwischen Heterochromatin und Euchromatin. Heterochromatin liegt auch während der Interphase in mitotisch kondensiertem Zustand vor und ist deshalb im Interphasekern mit DNA-spezifischen Farbstoffen intensiv anfärbbar (bei vielen Chromosomen die Region in der Nähe des Centromers). Es enthält einen hohen Prozentsatz an repetitiven DNA-Sequenzen (repetitive DNA) und ist transkriptionsinaktiv. Chiasmata (Chiasma) werden in heterochromatischen Chromosomenabschnitten äußerst selten beobachtet. Euchromatin liegt während der Interphase dekondensiert vor. Es stellt den Bereich hoher Transkriptionsaktivität dar. Im Euchromatin ist die Nicht-Histon-Proteinmenge pro mg DNA höher als im Heterochromatin. Heterochromatin wird weiter unterteilt in konstitutives und fakultatives Heterochromatin. Ersteres liegt stets kondensiert vor, während das zweite alternativ euchromatischen Charakter annehmen kann (der reversible Wechsel wird durch regulatorische Proteine bewirkt). Chromatinaktivierung, Chromatindiminution, Chromatosom, DNase I-hypersensitive Stellen, Flemming (W.), Heterochromatisierung, HMG-Proteine, locus control region, Nucleoproteine, Nucleosomen, SAR, scaffold.

G.St./K.G.

Lit.: Tsanev, R.G., Russev, G., Pashev, I., Zlatanova, J.S.: Replication & Transcription of Chromatin. Boca Raton 1992.




Chromatin

Perlschnurartig erscheint im elektronenmikroskopischen Bild die eukaryote DNA, die in regelmäßigen Abständen über Histone zu den Nucleosomen aufgewickelt ist.




Chromatin

Modell der Nucleosomen-Struktur des Chromatins. Je zwei Proteine der ersten vier Histon-Klassen bilden einen zylindrischen Komplex, um den sich die DNA-Doppelhelix windet. Über ein Protein der fünften Histonklasse kann die Perlenkettenstruktur, die zunächst resultiert, noch zu einer DNA-Superhelix aufgeschraubt werden. BP= Basenpaare.

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