У кожній хромосомі міститься лише одна молекула ДНК, яка досягає декількох сантиметрів. Так, у людини довжина ДНК найбільшої хромосоми — близько \(7\) см, а загальна довжина всіх \(46\) молекул ДНК в одному ядрі клітини людини становить близько \(2\) метрів. Яким чином хромосоми поміщаються в мікроскопічному ядрі, розміром \(5\) мкм? Це досягається за рахунок спіралізації та конденсації хромосом, що забезпечує багаторівневу організацію хроматину. Можливості такої організації вражають. Так, у людини довжина розкрученої ДНК найменшої хромосоми становить близько \(14000\) мкм, а її довжина після ущільнення — лише \(2\) мкм.
Рівні організації хромосом:
- подвійна спіраль молекули ДНК на нуклеосомному рівні організації накручується на ядерні частинки-нуклеосоми, що складаються з \(8\) – \(10\) білкових молекул. Хроматин набуває вигляду намиста перлин (глобули білка діаметром \(11\) нм) на нитці (спіраль ДНК), а рівень ущільнення — \(6\) – \(7\) разів.
- Нуклеомерний рівень виникає завдяки спіралізації й формуванню нуклеомерної фібрили діаметром \(30\) нм із кроком спіралі в \(6\) –\(8\) нуклеосом. Рівень ущільнення нитки ДНК досягає \(40\) разів.
- Хромомерний рівень пов’язаний вже не із спіралізацією, а з утворенням поперечних петель вздовж хромосоми під час конденсації. Загальний рівень ущільнення досягає вже \(1000\) разів, а діаметр такої структури — близько \(300\) нм.
- Хроматидний рівень виникає у зв’язку з подальшим укладанням структури нижчого рівня ієрархії та утворенням хроматиди діаметром \(700\) нм.
- Хромосомний рівень характерний для метафазної хромосоми, що має діаметр \(1400\) нм.
Організація хромосом має багаторівневий ієрархічний порядок, завдяки якому рівень загального ущільнення досягає \(7000\) – \(10000\) разів.
Джерела:
Соболь В.І. Біологія: підруч. для 9 кл. загальноосвіт. навч. закл. — Кам'янець-Подільський: Вид-во «Абетка», 2017. стр. 103 - 104.