Hauptunterschied – Chromatin vs. Chromosom

Chromatin und Chromosom sind zwei Arten von Strukturen der DNA-Doppelhelix, die in verschiedenen Stadien der Zelle auftreten. Der DNA-Doppelstrang, der die genetische Information der Zelle speichert, sollte für die Existenz in den eukaryontischen Kern gepackt werden. Chromatin ist die übliche Form der verpackten DNA in der Zelle. Chromosom erscheint in der Metaphase der Kernteilung. Die Hauptunterschied zwischen Chromatin und Chromosom ist das Chromatin besteht aus der entwirrten kondensierten Struktur der DNA zum Zweck der Verpackung in den Kern, während das Chromosom aus der höchsten kondensierten Struktur der DNA-Doppelhelix besteht, um das genetische Material zwischen den Tochterzellen richtig zu trennen.

Dieser Artikel befasst sich mit,

1. Was ist ein Chromatin? – Struktur, Eigenschaften 2. Was ist ein Chromosom? – Struktur, Eigenschaften 3. Was ist der Unterschied zwischen Chromatin und Chromosom?

Was ist Chromatin?

Chromatin ist ein Strukturtyp, den die DNA-Doppelhelix in Eukaryoten besitzt. Es besteht aus DNA, Protein und RNA. Der Hauptzweck von Chromatin ist die einfache Verpackung in den Zellkern. Neben der Verpackung reguliert Chromatin die Genexpression und ermöglicht die DNA-Replikation. Es verhindert auch DNA-Schäden. Die Proteine ​​binden mit dem DNA-Strang Histone.

Chromatinstruktur

Chromatin besteht aus Nukleosomen, den Kernpartikeln, die durch DNA-Strecken verbunden sind, die als. bekannt sind Linker-DNA. Das Nucleosom-Core-Partikel wird gebildet, indem 150-200 lange DNA-Stränge um einen Kern aus Histonen gewickelt werden, der aus acht Histonproteinen besteht. Linker-DNA ist etwa 20 bis 60 Basenpaare groß und enthält auch Histone H1, die am Ein- und Austritt der DNA in das Nukleosom binden. Kernpartikel werden zusammen mit H1 als Chromatosom bezeichnet. Die Bildung von Chromatosomen verleiht dem DNA-Molekül die strukturelle Integrität. Das Chromatin erscheint als Perlen-auf-einer-Schnur-Struktur, indem Nukleosomen zu 250 nm Fasern gefaltet werden. Die Struktur des Nukleosoms ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Nukleosom

Chromatin erscheint in der Interphase des Zellzyklus. Interphase-Chromatin besteht aus zwei Typen: Euchromatin und Heterochromatin. Euchromatin enthält die aktiv exprimierten Gene im Genom. Heterochromatin enthält inaktive DNA, die das Genom während seiner chromosomalen Stadien strukturell unterstützt. Zwei Arten von Heterochromatin können identifiziert werden: konstitutives Heterochromatin und fakultatives Heterochromatin.

Was ist ein Chromosom?

Die höchste kondensierte Struktur der DNA-Doppelhelix mit Proteinen wird als Chromosomen bezeichnet. Manche Genome enthalten mehr als einen Chromosomensatz. Mehrere Kopien desselben Chromosoms werden als homologe Chromosomenpaare bezeichnet. Der menschliche Körper enthält im Genom einzelne 46 Chromosomen. Darin sind 22 homologe Autosomenpaare und zwei Geschlechtschromosomen enthalten.

Chromosomenstruktur

Ein Chromosom enthält Tausende von Genen, die 10.000-mal so gepackt sind, wie der normale DNA-Doppelstrang. Prokaryoten enthalten ein einzelnes, kreisförmiges Chromosom, das im Nukleoid lokalisiert ist. Eukaryoten enthalten mehrere große, lineare Chromosomen. Ein Chromosom besteht neben Genen aus Replikationsstartpunkten, Zentromeren und Telomeren. Die Replikation der DNA wird mit dem Replikationsursprung initiiert. Es tritt auf, um in die Zellteilungsphase des Zellzyklus einzutreten. Nach der Replikation besteht ein Chromosom aus zwei Schwesterchromatiden. Sie werden vom Zentromer zusammengehalten. Kinetochore sind Proteine, die mit dem Zentromer verbunden sind, um die Trennung von Tochterchromosomen in zwei Zellen zu erleichtern. In der vierarmigen Struktur des replizierten Chromosoms wird der lange Arm des Chromosoms als q-Arm und der kürzere Arm des Chromosoms als p-Arm bezeichnet. Die Enden des Chromosoms replizieren sich nicht und bleiben als Telomere erhalten. Telomere schützen die Gene am Ende, indem sie Schäden verhindern. Die vierarmige Struktur eines replizierten Chromosoms ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Vierarmige Struktur eines replizierten Chromosoms

Abhängig von der Zentromerposition können vier Chromosomentypen identifiziert werden. Sie sind telozentrische, akrozentrische, submetazentrische und metazentrische Chromosomen. Die Kernteilung kann in der Metaphase angehalten werden, um Chromosomen zu studieren. Der Prozess wird als Karyotypisierung bezeichnet, bei der die Anomalien der Chromosomen identifiziert werden.

Unterschied zwischen Chromatin und Chromosom

Definition

Chromatin: Die DNA-Moleküle im Genom sind mit Histonen verpackt und bilden Chromatin.

Chromosom: Die höchste verpackte DNA-Struktur tritt in der Metaphase der Zellteilung auf.

Zeitraum

Chromatin: Chromatin erscheint in der Interphase des Zellzyklus.

Chromosom: Chromosomen erscheinen während der Metaphase und existieren in der Anaphase der Kernteilung.

Struktur

Chromatin: Chromatin besteht aus Nukleosomen.

Chromosom: Chromosomen sind zu Chromatinfasern kondensiert.

Dichte

Chromatin: Chromatin wird 50-mal kondensiert als die normale DNA-Doppelhelix.

Chromosom: Chromosomen sind 10.000-mal kondensiert als die normale DNA-Doppelhelix.

Aussehen

Chromatin: Chromatinfasern sind dünne, lange, ungewickelte Strukturen.

Chromosom: Chromosomen sind dicke, kompakte, bandartige Strukturen.

Paare

Chromatin: Chromatin ist eine einzelne, ungepaarte Faser.

Chromosom: Chromosom existiert als Paar.

Funktion

Chromatin: Chromatin ermöglicht es, das genetische Material in den Zellkern zu packen und gleichzeitig die Genexpression zu regulieren.

Chromosom: Chromosomen sorgen für die richtige Anordnung des genetischen Materials im Zelläquator, um eine gleichmäßige Trennung des genetischen Materials zwischen den beiden Zellen zu ermöglichen.

Metabolische Aktivität

Chromatin: Chromatin ermöglicht DNA-Replikation, Genexpression und Rekombination.

Chromosom: Chromosomen zeigen keine Stoffwechselaktivität.

Bestätigung

Chromatin: Chromatin besteht aus zwei Bestätigungen: Euchromatin und Heterochromatin.

Chromosom: Chromosom ist normalerweise heterochromatisch. Es besteht aus Formen wie metazentrisch, submetazentrisch, akrozentrisch und telozentrisch.

Visualisierung

Chromatin: Chromatin kann unter dem Elektronenmikroskop als Perlen- und Fadenstruktur beobachtet werden.

Chromosom: Chromosom kann in seiner klassischen vierarmigen Struktur unter dem Lichtmikroskop beobachtet werden.

Abschluss

Chromatin und Chromosom sind die beiden Arten von kondensierten Strukturen der DNA-Moleküle. Die Interphase-DNA existiert als fadenförmige Struktur, bekannt als Chromatin. Der Hauptzweck von Chromatin besteht darin, die doppelsträngige DNA mit Hilfe von Histonproteinen in den Zellkern zu packen. Die DNA-Moleküle sind in den Chromatinfasern 50-mal kondensiert als ihre normale Struktur. Chromosom erscheint nur in der Metaphase des Zellzyklus und erreicht seine höchste kondensierte Struktur. Der Hauptzweck des Chromosoms besteht darin, die Trennung des verdoppelten genetischen Materials zwischen den beiden Tochterzellen sicherzustellen. Der Hauptunterschied zwischen Chromatin und Chromosom liegt in ihrer Verdichtung und Funktion während des Zellzyklus.

Referenz:1. "Chromatin." Wikipedia. N.p.: Wikimedia Foundation, 27. Februar 2017. Web. 6. März 2017. 2. „Chromosom“. Wikipedia. N.p.: Wikimedia Foundation, 3. März 2017. Web. 6. März 2017.

Bildhöflichkeit: 1. „Nucleosom 1KX5 2“ ​​von Zephyris in der englischsprachigen Wikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia2. „0330 homologes Chromosomenpaar“ von OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia