תוֹכֶן
סלילי ה- DNA בגרעין נקראים כרומוזומים. הכרומוזומים הם חלקים ארוכים מאוד של DNA הנארזים יחד יפה על ידי חלבונים. השילוב של DNA לחלבונים שאורזים DNA נקרא כרומטין. הכרומוזומים דמויי האצבעות הם המצב הארוז בצפיפות ביותר של ה- DNA. האריזה מתחילה בשלב הרבה יותר מוקדם, כאשר ה- DNA עוטף כדורי חלבונים הנקראים נוקלאוזומים. נוקלאוזומים דבקים זה בזה ויוצרים סיב עבה יותר הנקרא סיב 30 ננומטר. לאחר מכן, סיב זה יוצר סלילים, שמתכופפים ליצירת סלילים גדולים עוד יותר. הסלילים הסלולים הם כיצד DNA ארוז בצפיפות לכרומוזומים דמויי אצבעות.
כרומוזומים
כרומוזומים הם המבנים המגנים ושולטים על המידע הגנטי ב- DNA. הכרומוזומים יכולים להיות ארוכים ומושטים, או שהם יכולים לארוז בחוזקה למבנים עבים דמויי אצבע. המצב המושט מקלה על קריאה ב- DNA, אך חשוף לשבירה. המצב הצפוף, הדומה לאצבע, מאפשר לפרוק את הכרומוזומים בצורה מסודרת כאשר התא מתחלק, אך מקשה על קריאת המידע. לבני אדם יש בדרך כלל 23 זוגות כרומוזומים, כלומר יש להם 46 כרומוזומים. מחצית מכל זוג הכרומוזומים מגיע מכל הורה. שניים מתוך 46 נקראים כרומוזומי מין, מכיוון שהם קובעים את המין של האדם. 44 האחרים נקראים כרומוזומים סומטיים מכיוון שהם מכילים גנים הקובעים תכונות ביולוגיות אחרות.
היסטונים ונוקלאוזומים
היחידה הבסיסית ביותר בכרומוזום היא DNA עטוף סביב גרעינים. גרעין הוא כדור של שמונה חלבונים הנקראים היסטונים. היסטונים טעונים באופן חיובי כך שהם מושכים את ה- DNA הטעון לשלילה, העוטף פעמיים סביב גרעין. DNA העוטף נוקלאוזומים הוא כמו מחרוזת פנינים. היסטונים נהדרים לעטיפת DNA מכיוון שניתן לשנות את המטענים החיוביים שלהם כאשר מחברים אליהם מולקולות מסוימות. ככל שההיסטונים טעונים בצורה חיובית יותר, כך ה- DNA יהיה חזק יותר. עיבוי המטען החיובי על ההיסטונים משחרר את אחיזתם ב- DNA. DNA משוחרר מועבר ביתר קלות, או נקרא ל- mRNA.
סיבים וסלילים
הרמה השנייה של ה- DNA אריזה מתרחשת כאשר מחרוזת ה- DNA והנוקלאוזומים מתכווצים זה לזה ליצירת סיב עבה. סיב זה בקוטר 30 ננומטר, והוא מכונה סיב 30 ננומטר. לאחר מכן מתקפל סיב זה על עצמו ליצירת לולאות לאורך מוט חלבונים, כמו ענפים הצומחים מתוך גזע העץ. מבנה גזע העץ הזה מקבל צורה סלילית, כמו חוט טלפון. ה- DNA כל כך ארוך עד שהסליל הסלילי עצמו הופך לסיב גדול, שניתן לסלול אותו שוב. הצפיפות של כרומוזום דומה לזו של מיתרי רבים שנסובלים במעגל ונערמים יחד בארגזים גדולים, המועברים במכלי מטען שנמשכים על ידי משאיות עם 18 גלגלים - אך בכרומוזום כל החוטים מחוברים.
צנטרומרים וטלומרים
לכרומוזומים אנושיים יש קווי דמיון במבנה שלהם. בסמוך לאמצע הכרומוזום נמצא אזור של חלבונים הנקרא צנטרומר. הצנטרום הוא כמו חגורה חזקה. במהלך חלוקת תאים, כאשר הכרומוזומים מתפרקים לשני תאים, הם נמשכים על ידי המרכזיות שלהם. משיכת המרכזיות החזקות ולא חלקים אחרים בכרומוזום, מצמצמת את הסיכוי לשבירת הכרומוזום. קצות הכרומוזומים האנושיים מכילים מתיחות של DNA הנקראות טלומרים. הטלומרים אינם מכילים גנים, אך מתקצרים בכל פעם שהתא מתחלק. הם קיימים כדי להגן על הגנים בהמשך הכרומוזום, מכיוון שהכרומוזום מתקצר מעט לאחר כל חלוקת תאים.