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Verpackungskünstler Nukleosom
Eine einzige menschliche Zelle enthält etwa 2 Meter DNS, unterteilt in 46 Stücke (23 Chromosomenpaare), eingeschlossen in einem Zellkern, der ein Volumen von etwa 1000 Kubikmikrometer hat. Vor jeder Zellteilung muss diese DNS verdoppelt werden, anschliessend müssen die Kopien korrekt auf die beiden Tochterzellen verteilt werden. Damit sich diese im Vergleich zum Kerndurchmesser riesig langen Molekülstränge dabei nicht verheddern, werden sie kompakt verpackt. Die erste Verpackungsstufe der DNA höherer Zellen ist ein Komplex aus DNA und Histone-Proteinen, das so genannte Nukleosom. Während der Zellteilung lagern sich diese Nukleosomen zu übergeordneten Strukturen zusammen, bis die kompakte, auch im Lichtmikroskop sichtbare Form des Metaphasen-Chromosoms erreicht ist.
A: Fluoreszenz-mikroskopische Aufname einer sich teilenden Zelle in der Metaphase. Während der Metaphase sind die Chromosomen (blau) in einer Ebenen angeordnet, maximal komprimiert und optimal sichtbar. Aktin-Fasern des Zytoskeletts sind durch fluoreszenz-markierte Antikörper rot angefärbt, die aus Mikrotubuli betehenden Spindelfasern grün.
B: Elektronenmikroskopische Aufname eines Chomosoms während der Metaphase. Das Metaphasenchromosom besteht aus zwei identischen DNS-Doppelsträngen, die an einem Punkt durch Proteine zusammengehalten werden. Die Spindelfasern fassen an diesem Punkt an und ziehen die zwei Stränge an die entgegengesetzten Pole der Zelle
C: Modell: frühe Phase der Chromosomenkondensation. Die Nukleosomen lagern sich zu einer helikalen Struktur zusammen
D: Nukleosom: Der DNS-Doppelstrang wikelt sich in zwei Schlaufen um einen Komplex aus Histonproteinen
Mehr darüber im PDB "Molekül des Monats # 7: Nucleosome
Wikipedia: Mitose, Chromosom, Chromatin, Nukleosom, Histon,
