Каким образом достигается компактная упаковка ДНК в ядре при сохранении её

Хромосомы состоят из хроматина консистенции ДНК и белков . Именно благодаря взаимодействию с белками молекула ДНК имеет компактную структуру.

Упаковка молекулы ДНК в хромосоме имеет 4 уровня

1. нуклеосомы, нуклеосомная нить

2. соленоидная спираль

3. петли

4. розетки

Неделящихся эукариотических клеточках ДНК заходит в состав хроматина, который смотрится как аморфный беспорядочно распределенный по клеточному ядру материал. Он состоит из очень тонких волокон, которые содержат 60% белка, 35% ДНК и 5% РНК.

В структуре хроматиновых волокон выделяют 4 уровня структурной организации. 1-ый НУКЛЕОСОМНЫЙ уровень появляется за счет специфического взаимодействия двойной спирали ДНК с белками, именуемыми гистонами.  

Гистоны - это маленькие белки с очень высочайшим содержанием (20 - 35%) позитивно заряженных аминокислот (лизина и аргинина). Суммарный положительный заряд дозволяет гистонам прочно связываться с ДНК самостоятельно от ее нуклеотидного состава. В ядре любой эукариотической клеточки всегда находятся 5 различных гистонов. Гистоны Н2А (14 кДа), Н2В (13.7 кДа), Н3 (15.3 кДа) и Н4 (11.3 кДа), объединяясь по 2 молекулы каждого вида, формируют плотную белковую 8-ми субъединичную структуру, на которую, как на катушку, накручивается молекула двухцепочечной ДНК (рис. 116). Такая структура из белковой сердцевины ("кожура") с намотанной на него ДНК величается НУКЛЕОСОМОЙ. Нуклеосомы часто повторяются вдоль молекулы ДНК, разбитые лишь краткими линкерными участками (в среднем 54 п.н.), и является главный структурной единицей хроматина. 5-ый вид гистонов - гистон Н1 (23 кДа) - объединяет примыкающие нуклеосомы. Его молекула имеет центральную глобулярную часть и вытянутые N- и С-концевые участки (рис116). Центральная глобула Н1 приобщается к специфичному участку на поверхности нуклеосомы, а вытянутые "плечи" примыкают, с одной стороны, к линкерной ДНК в области ее контакта с нуклеосомной частичкой, а с другой стороны, к белковой сердцевине примыкающей нуклеосомы. Таким образом, гистон Н1 как бы стягивает примыкающие нуклеосомы друг с приятелем. Так же, как и расплетание-"плавления" двухцепочечной ДНК, присоединение гистона Н1 к нуклеосомной нити является кооперативным процессом, т.е. каждая персональная молекула Н1 более охотно связывается с ДНК в конкретной близости от иной, теснее присоединившейся молекулы Н1, и, как следует, соединение и разъединение нуклеосом происходит кластерами.