O DNA em uma célula humana tem quase 2m de comprimento e está empacotado dentro de um pequeno núcleo que tem apenas alguns micrómetros de diâmetro. O nível de compactação do DNA dentro do núcleo é surpreendente. Ele é organizado em vários níveis de compactação sequencialmente mais elevados para se adaptar a um espaço tão pequeno. A forma mais compacta de DNA é um cromossoma que pode ser visto sob um microscópio em uma célula em divisão.
O DNA é enrolado duas vezes em torno de um complexo proteico chamado núcleo de histonas, que consiste em 8 proteínas histonas. Este complexo de DNA e proteínas histonas é chamado de nucleossoma, a unidade fundamental e funcional da compactação do DNA. Os nucleossomas podem continuar a enrolar em torno deles próprios para uma compactação de ordem mais elevada.
Quando o DNA é extraído de células em condições de baixa salinidade e examinado ao microscópio, ele assemelha-se a missangas em um fio. O fio representa o DNA livre chamado "DNA-linker," que liga os nucleossomas semelhantes a missangas. Se o DNA for isolado em condições de salinidade fisiológicas (0,15 M KCl), assume uma forma semelhante a fibra com 30 nm de diâmetro que está ligado a H1, uma proteína não histona. A proteína H1 liga-se firmemente a ambos os nucleossomas e não permite que o DNA deslize.
As histonas são proteínas altamente conservadas
As sequências de aminoácidos de proteínas do núcleo de histonas são altamente conservadas entre espécies distantemente relacionadas. Por exemplo, a sequência de aminoácidos da histona H3 entre o timo de bezerro e a planta de ervilha tem apenas quatro aminoácidos de diferença.
Proteínas não histonas
O complexo de nucleossomas também está ligado a uma pequena proporção de proteínas não histonas, que ajudam a manter a compactação e a organizar longos laços de cromatina. As proteínas não histonas também estão envolvidas na regulação da replicação de DNA e síntese de RNA.
