Zawartość
W twoim ciele jest około 50 bilionów komórek. Prawie wszystkie mają w sobie DNA - w rzeczywistości dwa metry. Jeśli zwiążesz całe DNA razem od końca do końca, będziesz miał wystarczająco długi sznurek, aby okrążyć Ziemię dwa i pół miliona razy. Jednak w jakiś sposób to DNA jest wystarczająco ciasno upakowane, aby nie tylko zmieściło się w twoim ciele, ale również pasowało do drobnych jąder komórek tworzących twoje ciało. Twoje ciało zarządza w ten sam sposób, w jaki udało ci się zorganizować kolekcję lin lub tęczę przędzy: splata i zapętla pasma razem.
Struktura DNA
Pojedyncza cząsteczka DNA składa się z długiego łańcucha cząsteczek adeniny, cytozyny, guaniny i tyminy połączonych razem z grupami cukrowymi i fosforanowymi. Cząsteczki DNA rzadko istnieją same; są one zazwyczaj połączone w komplementarne pasma owinięte wokół siebie w słynnej konfiguracji podwójnej helisy. Podobnie jak dwie nici nici, dwuniciowy DNA zapewnia rodzaj ochrony chemicznej, która sprawia, że oba razem są silniejsze niż jedna sama. Ta podwójna nić jest pierwszym mechanizmem pakowania DNA w ciasne opakowanie, skracając dwa metry długości do jednego.
Nukleosomy
Gdybyś miał 50 metrów nici, nie chciałbyś po prostu upuścić go na stos. Zamiast tego dostaniesz szpulę i owiniesz nią nić. To jest to samo, co twoje ciało robi z DNA. Wykorzystuje grupy cząsteczek zwane histonami jako szpule DNA. Sytuacja jest jednak nieco bardziej skomplikowana niż szpula nici, ponieważ twoje ciało musi mieć dostęp do różnych części DNA w różnych momentach. Więc zamiast jednej dużej szpuli, która musiałaby być dużo rozpakowana, aby dostać się gdzieś pośrodku, twoje ciało robi wiele małych szpul, tworząc jedną pętlę w twoim DNA. Te małe pętle buforowanego DNA nazywane są nukleosomami, a każdy chromosom ma ich setki tysięcy. Powstała struktura jest powszechnie nazywana „sznurkiem koralików”. To buforowanie zmniejsza długość DNA z około jednego metra do około 14 centymetrów.
Światłowód 30 nm
Kolejny etap kompaktowania DNA nie jest tak dobrze zrozumiany, nawet jeśli wyniki są znane. W jakiś sposób nukleosomy owijają się wokół siebie, być może jak płatki na stokrotce, jeśli każdy płatek jest pionowym nukleosomem. Następnie okrągłe pętle nukleosomów kręcą się jeden na drugim. Rezultatem jest struktura zwana włóknem 30-nanometrowym, ponieważ ma ona łańcuch o średnicy 30 miliardowych części metra. To 30-nanometrowe włókno zapętla się następnie, a pętle znów zapętlają się - teraz bardziej jak motek przędzy niż szpula nici. Ten poziom zwijania wystarczy, aby dopasować DNA do jądra komórkowego.
Metafaza
Kiedy komórka dzieli się, dzieli się na dwie doskonałe kopie siebie. Te dwie idealne kopie obejmują dwa zestawy DNA. Aby przygotować się do duplikacji, chromosomy są jeszcze bardziej skondensowane, ustawiając się w komórkowym etapie życia zwanym metafazą. W metafazie DNA ma tyle pętli na pętlach, że jest skompresowane do długości jednej dziesiątej tysięcznej swojej pierwotnej długości. Te skompresowane formy były pierwszą odkrytą formą DNA.