Nukleosom adalah struktur kondensasi minimal dari untai DNA pada eukariota . Untuk mencapai kondensasi, DNA mengikat histon . Ini adalah protein yang sangat terkonservasi secara evolusioner , mereka sangat mirip di semua eukariota.
Untai ganda DNA yang berisi informasi genetik eukariota dikemas ke dalam struktur yang dapat dipadatkan dan didekondensasi tergantung pada kebutuhan, struktur tersebut adalah kromosom. Mereka dipadatkan selama mitosis dan meiosis untuk memfasilitasi pembagian materi genetik dan didekondensasi untuk memungkinkan masuknya mesin replikatif baik untuk sintesis RNA untuk fungsi sel dan untuk salinan DNA yang diperlukan untuk membagi sel menjadi dua sel anak. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang kromosom Anda dapat membaca artikel kami tentang mereka di sini .
Tampilan mikroskop elektron dari serat kromatin 10 nm
Pada bakteri juga terdapat protein yang homolog dengan histon. Faktanya, kedua jenis protein terkait secara evolusioner. Namun, pada prokariota, kondensasi DNA tidak mencapai tingkat eukariotik.
Nukleosom terdiri dari oktamer histon dan untai DNA dari 146 pasangan basa yang berputar di sekitar 1,7 putaran di sekitar oktamer (sekitar 80 basa nitrogen per putaran), selain itu di antara dua nukleosom ada antara 10 dan 80 basa yang melekat pada histon lain. (tergantung pada spesiesnya, pada manusia itu adalah 50 bp). Total setiap 200 pasangan basa ada nukleosom . Mengikat histon mengurangi ukuran kromatin sekitar 6 kali . Tinggi total nukleosom adalah 11 nm. Serat kromatin dengan nukleosom disebut serat 10 nm, karena ukurannya, karena nukleosom tidak diposisikan tepat tegak lurus terhadap untai DNA. Dalam percobaan radiografi sinar-X struktur nukleosom terlihat berulang setiap 100 A (Angströms).
Histon yang menyusun oktamer adalah dua histon yang masing-masing bertipe H2A, H2B, H3 dan H4. H1 adalah histon yang mengikat pada 50 pasangan basa antara nukleosom yang berbeda. The histon H3 dan H4 membentuk tetramer mengikat dua salinan dari setiap , yang bergabung dua dimer H2A dan H2B . Tempat pengikatan dan pemisahan DNA dan histon sangat dekat satu sama lain dan keduanya pada H2A.
DNA memiliki area yang kaya akan AT (adenin dan timin) di alur kecil, yang memungkinkan kelengkungan untai setiap sejumlah basa untuk mengikat dengan histon.
Dalam mikroskop elektron dapat dilihat dengan nukleosom kromatin dalam struktur yang disebut ” kalung manik “. Kondensasi utama kromatin dalam serat 30 nm tidak jelas, meskipun banyak penulis mendukung struktur solenoida dengan 6 nukleosom per putaran. Namun, struktur ini tampaknya buatan, dihasilkan oleh metode yang digunakan untuk mengamatinya, dan bahwa dalam kondisi alami nukleosom melipat dengan cara yang jauh lebih tidak teratur .
Nukleosom tidak pernah benar-benar hancur , bahkan selama replikasi DNA, tetapi terbuka memungkinkan lewatnya kompleks transkripsi. Selain itu, histon nukleosom memiliki peran yang sangat penting dalam penandaan epigenetik (mengaktifkan atau menghambat transkripsi DNA yang melekat padanya). Untuk mempelajari lebih lanjut tentang epigenesis Anda dapat membaca artikel kami di sini .