# Kromosomer och kromatin

## Grundprincip
- Nukleärt DNA är organiserat i kromosomer.  
- I kärnan är DNA bundet till proteiner → **kromatin**.

---

# Upptäckten av nukleosomen

## Experimentet som avslöjade nukleosomen
1. Isolera kärnor  
2. Klyv med ospecifikt endonukleas (DNase I)  
3. Analysera fragmenten med gelelektrofores  

**Resultat:**  
- Små ”pärlor” innehöll DNA (150–200 bp) + proteiner → **histoner**.

---

# Histoner

## Evolutionär konservering
- De små pärlorna visade sig innehålla en grupp **högt konserverade proteiner**.  
- Exempel: histon H4 skiljer sig med endast **två aminosyror** mellan gröna ärtor och kor.  
- Evolutionär distans: **≈1,3 miljarder år**.

---

# Nukleosomen

## Nucleosome core particle
En nukleosom består av:
- **2 × H2A**
- **2 × H2B**
- **2 × H3**
- **2 × H4**

Totalt: **8 proteiner (histonoktamer)**  
DNA: **146 bp** virat **1,75 varv** runt oktameren.

---

## Histon H1
- Ett femte histon som binder till **linker-DNA**.  
- Mindre konserverat.  
- Har en **stabiliserande effekt** på nukleosomen.

---

# Kromatinets funktionella betydelse
- När DNA täcks av histoner → **repressiv effekt**.  
- DNA måste öppnas för processer som:
  - DNA-replikation  
  - Transkription  

---

# Histonsvansar

## Struktur
- N-terminala delar (främst H3 och H4) sticker ut från nukleosomen.  
- Dessa svansar påverkar hur hårt histoner binder DNA.

## Modifieringar
- Modifieringar alters styrka i bindningen:
  - **Acetylering**  
    - Neutraliserar positiva laddningar på lysin/arginin  
    - → svagare bindning till negativ DNA-ryggrad  
  - **Metylering**  
  - Flera andra modifieringar förekommer  

### Funktion
- Modifieringar kan **aktivera eller repressa** genuttryck.  
- Detta är **epigenetisk reglering** → styrning utan förändring i DNA-sekvensen.

---

# Histonkoden
- Den specifika **kombinationen** av modifieringar är avgörande.  
- Kallas populärt **”histonkoden”**.

---

# Histoner vid DNA-replikation
- Nukleosomer tas bort av replikationsmaskineriet och byggs om direkt bakom replikationsgaffeln.  
- Gamla histoner fördelas **jämnt** mellan de två dottersträngarna.  
- Detta ger **semikonservativ nedärvning** av epigenetiska markeringar.  
- Specialiserade proteinmaskiner reglerar modifieringar (mer i termin 3).

---

# Kromatinets organisation i högre nivåer

## Organisation
- **A:** 30 nm-fiber i interfas-kromosom  
- **B:** Nukleosomer längs DNA  

## Loopar och protein-ställningar
- DNA organiseras även i **loopar**, som fästs vid proteinstrukturer.  
- Loopars aktivitet kan regleras via:
  1. **Histonmodifieringar**  
  2. **Topoisomeraser**

Dessa styr **åtkomlighet och packning** av det genetiska materialet.

---

# Sammanfattning
- Flera nivåer av DNA-packning krävs för att få plats i cellkärnan.  
- Reglering sker både via histonmodifieringar och strukturell organisering av kromatin.