يبلغ طول الحمض النووي في الخلية البشرية حوالي 2 متر ويتم تعبئته داخل نواة صغيرة لا يتجاوز قطرها بضعة ميكرونات. مستوى انضغاط الحمض النووي داخل النواة مذهل. وهو منظم في عدة مستويات أعلى بالتتابع من الضغط ليناسب هذه المساحة الصغيرة. الشكل الأكثر إحكاماً للحمض النووي هو الكروموسوم الذي يمكن رؤيته تحت المجهر في الخلية المنقسمة.
يتم لف الحمض النووي مرتين حول مركب بروتيني يسمى قلب الهيستون، والذي يتكون من 8 بروتينات هيستون. يسمى هذا المركب من بروتين الـDNA والهيستون بالنيوكليوسوم، الوحدة الأساسية والوظيفية لضغط الحمض النووي. يمكن للنيوكليوسومات أن تلتف حول نفسها إلى درجة ضغط أعلى.
عندما يتم استخلاص الحمض النووي من الخلايا في ظروف منخفضة الملح وفحصه تحت المجهر، فإنه يشبه الخرزات الموجودة على الخيط. يمثّل الخيط الحمض النووي المتحرر والمسمى بـ "الواصل DNA," حيث أنه يربط الجسيمات الشبيهة بالخرز. إذا تم عزل الحمض النووي في ظروف ملح فسيولوجية (0.15 مول KCl)، فإنه يعطي شكلاً شبيهاً بالألياف بقطر 30 نانومتر مرتبط بـ H1، وهو البروتين غير الهيستوني. يرتبط بروتين H1 بإحكام بكل من الجسيم النووي ولا يسمح للحمض النووي بالانزلاق.
الهيستونات هي بروتينات محفوظة بشكل كبير
يتم حفظ تسلسل الأحماض الأمينية لبروتينات الهيستون بدرجة عالية بين الأنواع ذات الصلة البعيدة. على سبيل المثال، يحتوي تسلسل الأحماض الأمينية للهيستون H3 بين العجل الغدة الصعترية ونبات البازلاء على أربعة اختلافات فقط في الأحماض الأمينية.
البروتينات غير الهيستونية
يرتبط مركب النيوكليوسومات أيضاً بنسبة صغيرة من البروتينات غير الهيستونية، والتي تساعد في الحفاظ على الضغط وتنظيم حلقات الكروماتين الطويلة. تشارك البروتينات غير الهيستونية أيضاً في تنظيم تكرار الحمض النووي DNA وتخليق الحمض النووي الريبي RNA.
