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नाभिक में डीएनए के कॉइल को गुणसूत्र कहा जाता है। क्रोमोसोम डीएनए के बहुत लंबे खंड हैं जो बड़े करीने से प्रोटीन द्वारा एक साथ पैक किए जाते हैं। डीएनए के संयोजन और डीएनए को पैकेज करने वाले प्रोटीन को क्रोमैटिन कहा जाता है। उंगली जैसी गुणसूत्र डीएनए की सबसे घनी पैक अवस्था होती है। पैकेजिंग बहुत पहले चरण में शुरू होती है, जब डीएनए न्यूक्लियोसोम नामक प्रोटीन की गेंदों के चारों ओर लपेटता है। न्यूक्लियोसोम फिर 30-नैनोमीटर फाइबर नामक एक मोटी फाइबर बनाने के लिए एक साथ चिपकते हैं। यह फाइबर तब कॉइल बनाता है, जो आगे भी बड़ा कॉइल बनाता है। कुंडलित कॉइल हैं कि डीएनए को उंगली की तरह गुणसूत्रों में कैसे पैक किया जाता है।
गुणसूत्रों
क्रोमोसोम वे संरचनाएँ हैं जो डीएनए में आनुवांशिक जानकारी की सुरक्षा और नियंत्रण करती हैं। क्रोमोसोम लंबे और चौड़े हो सकते हैं, या उन्हें मोटी उंगली जैसी संरचनाओं में कसकर पैक किया जा सकता है। बाहरी अवस्था डीएनए को पढ़ने में आसान बनाती है, लेकिन टूटने के लिए कमजोर होती है। जब कोशिका विभाजित होती है तो घनी, उंगली जैसी स्थिति गुणसूत्रों को बड़े करीने से खींचती है, लेकिन जानकारी को पढ़ना कठिन बना देती है। मनुष्य के पास आमतौर पर 23 जोड़े गुणसूत्र होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास 46 गुणसूत्र हैं। प्रत्येक माता-पिता से क्रोमोसोम की प्रत्येक जोड़ी का आधा हिस्सा आता है। 46 में से दो को सेक्स क्रोमोसोम कहा जाता है, क्योंकि वे किसी व्यक्ति के लिंग का निर्धारण करते हैं। अन्य 44 को दैहिक गुणसूत्र कहा जाता है क्योंकि उनमें ऐसे जीन होते हैं जो अन्य जैविक विशेषताओं को निर्धारित करते हैं।
हिस्टोन और न्यूक्लियोसोम
एक गुणसूत्र की सबसे बुनियादी इकाई डीएनए न्यूक्लियोसोम के चारों ओर लिपटी होती है। एक नाभिक आठ प्रोटीन की एक गेंद है जिसे हिस्टोन्स कहा जाता है। हिस्टोन को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है ताकि वे नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए डीएनए को आकर्षित करें, जो एक नाभिक के चारों ओर दो बार लपेटता है। न्यूक्लियोसोम के चारों ओर लिपटे डीएनए मोती की एक स्ट्रिंग की तरह है। हिस्टोन डीएनए को लपेटने के लिए महान हैं क्योंकि उनके सकारात्मक आरोपों को संशोधित किया जा सकता है जब कुछ अणु उनसे जुड़े होते हैं। हिस्टोन्स को जितना अधिक सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, डीएनए उतने ही उसके चारों ओर लपेटेगा। हिस्टोन पर सकारात्मक चार्ज को नम करने से डीएनए पर उनकी पकड़ ढीली हो जाती है। ढीला डीएनए अधिक आसानी से स्थानांतरित होता है, या mRNA में पढ़ा जाता है।
फाइबर और कॉइल
पैकेजिंग डीएनए का दूसरा स्तर तब होता है जब डीएनए और न्यूक्लियोसोम की स्ट्रिंग एक साथ मिलकर एक मोटी फाइबर बनाती है। यह फाइबर 30 नैनोमीटर व्यास का है, और इसे 30-नैनोमीटर फाइबर के रूप में जाना जाता है। यह तंतु तब प्रोटीन की एक छड़ के साथ छोरों को बनाने के लिए अपने आप को मोड़ देता है, जैसे कि पेड़ के तने से निकलने वाली शाखाएं। यह पेड़ ट्रंक संरचना तब एक टेलीफोन आकृति की तरह एक पेचदार आकार लेती है। डीएनए इतना लंबा है कि हेलिकल कॉइल अपने आप में एक बड़े फाइबर की तरह हो जाता है, जिसे फिर से कुंडलित किया जा सकता है। एक क्रोमोसोम का घनत्व कई डोरियों की तरह होता है, जिन्हें एक चक्र में समेटा जाता है और एक साथ बड़े बक्से में ढेर कर दिया जाता है, जिन्हें 18-पहियों वाले ट्रकों द्वारा खींचे गए कार्गो कंटेनरों में भेज दिया जाता है - लेकिन एक क्रोमोसोम में, सभी डोरियां जुड़ी होती हैं।
सेंट्रोमर्स और टेलोमेरेस
मानव गुणसूत्रों की संरचना में समानता है। गुणसूत्र के मध्य के पास प्रोटीन का एक क्षेत्र होता है जिसे सेंट्रोमियर कहा जाता है। सेंट्रोमियर एक मजबूत बेल्ट की तरह है। कोशिका विभाजन के दौरान, जब गुणसूत्रों को दो कोशिकाओं में अलग किया जाता है, तो उन्हें उनके सेंट्रोमीटर द्वारा खींचा जाता है। गुणसूत्र के अन्य भागों को नहीं, मजबूत सेंट्रोमियर को खींचने से गुणसूत्र के टूटने की संभावना कम हो जाती है। मानव गुणसूत्रों के सिरों में टेलोमेरेस नामक डीएनए का खिंचाव होता है। टेलोमेरेस में जीन नहीं होते हैं, लेकिन हर बार कोशिका विभाजन के बाद छोटा हो जाता है। वे गुणसूत्र पर आगे जीन की रक्षा के लिए मौजूद हैं, क्योंकि प्रत्येक कोशिका विभाजन के बाद गुणसूत्र थोड़ा छोटा हो जाता है।