Hauptunterschied – Chromatin vs. Nukleosom
DNA befindet sich im Kern eukaryotischer Organismen und enthält die Erbinformationen, die an die nächste Generation weitergegeben werden. Aufgrund ihrer Bedeutung wird DNA eng um Histonproteine gewickelt und in den Chromosomen eukaryotischer Zellen zu einer hochstabilen Struktur verdichtet, um sie vor Schäden zu schützen. Diese hochkondensierte, komplexe DNA-Struktur mit Histonproteinen ist als Chromatin bekannt. Chromatin besteht aus grundlegenden Struktureinheiten, den Nukleosomen. Das Nukleosom kann als ein kleines Stück DNA definiert werden, das um acht Histonproteine gewickelt ist. Der Hauptunterschied zwischen Chromatin und Nukleosom besteht darin, dass Chromatin eine ganze Struktur aus komplexer DNA und Proteinen ist, während Nukleosom eine Grundeinheit von Chromatin ist.
Was ist Chromatin?
DNA im Zellkern existiert nicht in freier linearer Strangform. Es ist mit Proteinen verbunden, die Histone genannt werden, und zu einer Struktur namens Chromatin kondensiert. Daher kann Chromatin als die hochkondensierte Form von DNA mit Histonproteinen definiert werden. Unter dem Mikroskop erscheint Chromatin als eine Kette aus Perlen, wie in Abbildung 01 gezeigt. Eine Perle ist als Nukleosom bekannt und ist die grundlegende Struktureinheit von Chromatin. Chromatin bildet die Chromosomen eukaryotischer Organismen und ist im Zellkern verpackt. Die Struktur des Chromatins ist nur während der Zellteilung unter dem Mikroskop sichtbar.
Es gibt zwei Formen von Chromatin, nämlich Euchromatin und Heterochromatin. Euchromatin ist die weniger kondensierte Form von Chromatin, die während der Expression in RNA transkribiert werden kann. Heterochromatin ist die hochkondensierte Form von Chromatin, die normalerweise nicht in RNA transkribiert wird. Hochkondensierte supercoiled DNA in Form von Chromatin eignet sich am besten zum Packen in den Kern, der ein kleines Volumen hat.
Die Hauptfunktion von Chromatin besteht darin, DNA effizient in den Kern zu packen, der ein sehr kleines Volumen hat. Chromatine erfüllen auch zusätzliche Funktionen wie den Schutz der DNA-Struktur und -Sequenz, ermöglichen Mitose und Meiose, verhindern Chromosomenbrüche, regulieren die Genexpression und die DNA-Replikation.
Abbildung 01: Chromatin
Was ist ein Nukleosom?
Nukleosom ist ein kleiner Chromatinabschnitt, der um das Kern-Histonprotein gewickelt ist. Es sieht aus wie eine Perle in einer Schnur. Das Core-Histonprotein ist ein Oktamer, das aus acht Histonproteinen besteht. Zwei Kopien von jedem Histonprotein befinden sich im Kernoctamer. Die Histonproteinzusammensetzung im Kernoctamer ist H2A, H2B, H3 und H4. Kern-DNA wickelt sich eng um das kugelförmige Kern-Histon-Oktamer und bildet ein Nukleosom. Nukleosomen werden dann zu einer kettenartigen Struktur angeordnet und fest um zusätzliche Histonproteine gewickelt, um das Chromatin in den Chromosomen herzustellen.
Die Länge des Kern-DNA-Strangs, der sich um das Histon-Oktamer im Nukleosom wickelt, beträgt ungefähr 146 Basenpaare. Der ungefähre Durchmesser des Nukleosoms beträgt 11 nm, und die Nukleosomenspirale im Chromatin (Solenoid) hat einen Durchmesser von 30 nm. Nukleosomen werden von zusätzlichen Histonproteinen unterstützt, um sie in eng gewundene Strukturen innerhalb des Nukleolus zu verpacken.
Abbildung 02: Ein Nukleosom
Was ist der Unterschied zwischen Chromatin und Nukleosom?
Chromatin vs. Nukleosom |
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| Chromatin ist die hochkondensierte Form von DNA mit Histonproteinen. | Nukleosom ist eine grundlegende Chromatineinheit im Zellkern. |
| Zusammensetzung | |
| Chromatin besteht aus DNA und Histonproteinen. | Nukleosom besteht aus 147 Basenpaaren langer DNA und acht Histonproteinen. |
| Aussehen | |
| Chromatin sieht aus wie eine supercoiled Faserstruktur. | Nukleosom sieht aus wie eine Perle in einer Schnur |
Zusammenfassung – Chromatin vs. Nukleosom
Chromatin ist ein Komplex aus DNA und Histonproteinen. Es besteht aus einer Kette von Nukleosomen, die mit Histonproteinen umhüllt sind. Das Nukleosom ist die Grundeinheit des Chromatins, das aus 147 Basenpaaren langer DNA und acht Histonproteinen besteht. Eine Kette von Nukleosomen umhüllt Histonproteine und kondensiert zu einer hochorganisierten Chromatinstruktur, die die stabilste Form von DNA ist, die in den Zellkern gepackt werden kann. Das ist der Unterschied zwischen Chromatin und Nukleosom.
