2.1.4 Übergeordnete DNA-Strukturen
Betrachtet wird zunächst die DNA von Prokaryonten, insbes. Bakterien. Die chromosomale DNA liegt ringförmig geschlossen vor und wird daher als ccc[1]-DNA. Dies gilt auch für die Plasmide, die als zusätzliche kleinere DNA-Ringe vorliegen. Als beispielhafte Vertreter der Bakterien wird nun E. coli betrachtet. Dabei handelt es sich um stäbchenförmige Prokaryonten mit einer Länge von max. 2 µm. Die chromosomale DNA von E. coli enthält ca. 2 * 106 (= 2.000.000) bp[2]. In Doppelhelixform würde das für 10 bp einen Platzbedarf von ca. 3 nm bedeuten und für die gesamte DNA 6 * 105 nm, also ca. 0,6 mm. Bei E. coli ist daher eine mindestens 30fache Verdichtung der Doppelhelix nötig, damit die chromosomale DNA in der Zelle Platz findet.
Bei der Eukaryonten-DNA verhält es sich ähnlich. Der Mensch (Homo sapiens sapiens) besitzt pro einem Satz Chromosomen (23 Chromosomen) etwa 3 * 109 bp, pro Chromosom also im Durchschnitt 1,3 * 107 bp, was in Doppelhelixform einer Länge von ca. 4 mm entspräche. Der Zellkern menschlicher Zellen ist jedoch nur 10 – 50 µm lang, d. h. daß eine noch viel stärkere Verdichtung als bei der Bakterien-DNA notwendig ist. Deshalb ist die Doppelhelix spiralig ausgelegt und über sog. Histone, "Aufwickelproteine" im Kern, gewickelt.
[1]: circular covalently closed
[2]: Basenpaare; entspricht der Anzahl der Nukleotide im DNA-Molekül
