بــــیــــوتــــکــــنــــولـــــوژی

اما از آنجا که در بيشتر موارد ژنهاي مقاومت به آنتي بيوتيکها بر روي آن جايگزين شده‌اند، از نظر پايداري و بقاي نسل باکتري اهميت زيادي دارد. کروماتين در ساختمان کروموزوم به شکل لوپ ديده مي‌شود. لوپها توسط پروتئينهاي اتصالي به DNA که مناطق خاصي از DNA را تشخيص مي‌دهند پابرجا مي‌ماند. سپس مراحل پيچ خوردگي نهايتا نوارهايي را که در کروموزومهاي متافازي ديده مي‌شود ايجاد مي‌کند. هر تيپ کروموزومي يک نوع نواربندي اختصاصي را در ارتباط با نوع رنگ آميزي نشان مي‌دهد. اين رنگ آميزيها منجر به مشخص شدن تعداد و خصوصيات کروموزومهاي هر گونه از موجودات زنده مي‌گردد. که اين خصوصيات تعدادي و مورفولوژيک کروموزومها را کاريوتيپ مي‌نامند.
مراحل تبديل رشته کروماتين به کروموزوم براي تبديل يک رشته کروماتيني 10 تا 30 نانومتري به يک کروموزوم ، علاوه بر لزوم همانندسازي رشته کروماتين سطوح سازمان يافتگي‌اي را در نظر مي‌گيرند که ضمن آن با دخالت H3 ، H1 و پروتئين‌هاي غير هيستوني پيچيدگيها و تابيدگيهاي رشته کروماتين افزايش مي‌يابد، طول آن کم ، ضخامت و تراکمش زياد مي‌شود و به کروموزوم تبديل مي‌گردد. اين سطوح سازمان يافتگي و اغلب به صورت رسيدن از رشته 10 تا 30 نانومتري به رشته 90 تا 100 نانومتري تشکيل رشته 30 تا 400 نانومتري و در مراحل بعد با افزايش پيچيدگيها و تابيدگيها ، ايجاد رشته 700 نانومتري و بالاخره تشکيل کروموزوم داراي دو کروماتيد و با ضخامت تا 1400 نانومتر در نظر مي‌گيرند.
اولين مرحله پيچيدگي و تراکم رشته کروماتين براي تبديل به کروموزوم با فسفريلاسيون شديد هيستونهاي H3 ، H1 همراه است. پس از رها شدن DNA از اکتامر هيستوني ، با دخالت آنزيمهاي مسئول همانندسازي ، پيوندهاي هيدروژني بين دو زنجيره گسسته مي‌شود، هر زنجيره مکممل خود را مي‌سازد و به تدريج با ادامه همانندسازي ، دو مولکول DNA بوجود مي‌آيد که در هر مولکول يک زنجيره قديمي و زنجيره ديگر نوساخت است. بخشهاي مختلف اين دو مولکول DNA که نظير همديگر هستند به تدريج که همانندسازيشان پايان مي‌پذيرد، با اکتامرهاي هيستوني که نيمي از آنها اکتامرهاي والدي و نيمي جديد هستند ترکيب مي‌شوند.
بعد از تشکيل ساختمان نوکلئوزومي ، دو رشته کروماتين 10 نانومتري و سپس رشته‌هاي 30 نانومتري ايجاد مي‌شوند. هر رشته کروماتين 30 نانومتر سطوح سازمان يافتگي را مي‌گذارند، با مجموعه‌اي از پروتئينهاي غير هيستوني زمينه‌اي يا اسکلتي آميخته مي‌شود و به يک کروماتيد تبديل مي‌شود. مجموعه دو کروماتيد نظير هم که از محل سانترومر بهم متصل‌اند کروموزوم متافازي را ايجاد مي‌کنند
کروماتين
از آن جايي که طول يک DNA صدها هزار بار بيشتر از قطر يک سلول است، فشردگي DNA در يک سلول حائز اهميت مي باشد. همچنين بايد توجه داشت که يک مولکول طويل DNA در هنگام تقسيم سلولي نبايد گره بخورد. تعدادي از پروتئين ها به DNA  متصل مي شوند و با فشرده و متراکم کردن آن کروموزوم هاي يوکاريوتي را بوجود مي­آورند. اين پروتئين ها بطور مرسوم به دو گروه عمده تقسيم مي شوند: هيستونها و پروتئين هاي غير هيستوني. از ترکيب اين پروتئين ها باDNA  هسته­اي سلول يوکاريوت کروماتين ايجاد مي شود . هيستونها به مقادير زياد در سلولها وجود دارند (حدوداً 60 ميليون مولکول از هر نوع هيستون در سلول انساني) و مقدار کلي آنها در کروماتين حدوداً برابر مقدار DNA  موجود درآن است.
طويل ترين مولکول DNA در کروموزوم هاي انساني، 108×8/2 جفت باز اندازه دارد و تقريباً 10 سانتي متر مي­باشد. ساماندهي ساختاري کروماتين موجب شده است که مولکول DNA با اين اندازه بزرگ در يک هسته کوچک سلولي فشرده سازي شود و در آن، جاي گيرد. کروماتين به صورتي ساماندهي مي شود که توالي هاي خاصي از DNA جهت فرآيندهاي سلولي مانند رونويسي، همانندسازي، تصحيح و نوترکيبي هميشه در دسترس قرار داشته باشد.
هيستونها در اوّلين سطح پيچيدگي کروموزم که همان نوکلئوزوم است شرکت دارند. نوکلئوزوم يک ترکيب DNA  و پروتئين است که در سال 1974 کشف شد. وقتي هسته هاي اينترفازي به آرامي شکسته مي شوند و محتويات آنها در غلظت فيزيولوژيک جدا سازي و با ميکروسکوپ الکتروني مطالعه مي گردند ديده مي شود که اکثر کروماتين ها به شکل رشته اي با قطر 30 نانومتر هستند . در غلظت پايين نمک هايي مثل Mg2+ که پيچ خوردگي کروماتين باز مي شود در زير ميکروسکوپ الکتروني يک سري از رشته هايي که اصطلاحاً دانه هاي تسبيح (beads on a string) ناميده مي شوند مشاهده مي گردند . رشته اي که دانه ها را به هم وصل مي کند از جنسDNA  است و هر دانه يک نوکلئوزوم مي باشد که شامل DNA پيچيده شده به دور يک هسته پروتئيني است و 10 نانومتر قطر دارد. اين هسته پروتئيني از هيستونها ساخته شده است.
ساختار نوکلئوزوم اوّلين بار وقتي شناسايي شد که آنها را بوسيله هضم آنزيمي از کروماتين جدا کردند. آنزيمي بنام نوکلئاز با اثر بر روي کروماتين، DNA حد فاصل بين نوکلئوزوم ها را حذف مي کند. اين DNA اصطلاحاً  DNA رابط (Linker DNA) ناميده مي شود. هر ذره مرکزي نوکلئوزوم (Nucleosome Core Particle) شامل ترکيبي از هشت پروتئين هيستوني (دو مولکول از هر کدام از هيستونهاي H2A،H2B،H3  وH4 ) به اضافه DNA دو رشته اي به طول 147 جفت باز است. اکتامر هيستوني يک هسته پروتئيني بوجود مي­آورد که DNA دو رشته اي به دور آن مي پيچد.
هر ذره مرکزي نوکلئوزوم بوسيله يک DNA رابط که طول آن متفاوت است از ذره مرکزي نوکلئوزوم بعدي جدا شده است. اندازه DNAي اتصال دهنده در گونه هاي مختلف، متفاوت است. اين تفاوت حتي در بين سلول هاي مختلف يک جاندار نيز ديده شده است که در حدود 90-10 جفت باز را شامل مي شود. اصطلاح نوکلئوزوم به ذره مرکزي نوکلئوزوم و DNA رابط مجاور آن اطلاق مي شود ولي گاهي اصطلاح نوکلئوزوم بجاي ذره مرکزي نوکلئوزوم نيز استفاده مي شود. بطور ميانگين در فواصل حدود 200 جفت نوکلئوتيد يک نوکلئوزوم وجود دارد. مثلاً در يک سلول ديپلوئيد انساني با 109×4/6 جفت نوکلئوتيد تقريباً 30 ميليون نوکلئوزوم وجود دارد. تشکيل نوکلئوزوم ها يک مولکول DNA را به رشته هاي کروماتين تبديل مي کند که طول آن يک سوّم طول اوّليه است. در هنگام همانند سازي سلول، بلافاصله بعد از اين که چنگال همانند سازي از منطقه مورد نظر عبور کرد، DNA مجدداً به صورت نوکلئوزوم در خواهد آمد. اين فرآيند توسط چاپرون هاي (chaperons) خاصي انجام مي گيرد که توانايي اتصال به هيستون ها و مونتاژ آنها را دارا مي باشند.

ساختار دقیق ذره مرکزی نوکلئوزوم

ساختار دقيق يک ذره مرکزي نوکلئوزوم در سال 1997 بيان شد. در واقع در يک ذره مرکزي نوکلئوزوم يک هسته هيستوني ديسک مانند وجود دارد که DNA تقريباً 75/1 دور بطور محکم به صورت چپ گرد به دور آن پيچيده است. هر چهار نوع هيستوني که هسته نوکلئوزوم را مي سازند پروتئين هايي نسبتاً کوچک (102 تا 135 اسيدآمينه) و خيلي حفاظت شده (conserved) هستند. مثلاً سکانس اسيد آمينه اي H3 در نخود و تيموس گاو فقط در 4 موقعيت از 102 موقعيت و در بافت خيار دريايي و تيموس گاو فقط در يک اسيدآمينه با هم تفاوت دارند؛ اين نشان مي دهد که همه اسيدهاي آمينه هيستون در عملکرد آن نقش دارند. بطوريکه تغيير در يک اسيدآمينه براي سلول کشنده است. اکثريت جهش ها در هيستون هاي اصلي کشنده هستند و تعداد کمي هم که کشنده نيستند باعث تغيير در بيان طبيعي ژنها مي شوند. البته انواع گوناگوني از هيستون هاي فرعي نيز کد مي شوند که ژن هاي آنها نسبت به ژن هاي هيستون هاي اصلي در مناطق حفاظت شده متفاوت مي باشند. اين نوع از هيستون ها در بسياري از جانداران خصوصاً مهره داران وجود دارند. به عنوان مثال، نوع ويژه اي از H2A به نام H2AX وجود دارد که در بعضي از مناطق نوکلئوزومي به چشم مي­خورد. در مناطقي که DNA ي دو رشته اي مي شکند،  H2AXفسفوريله مي شود ودر فرآيند اصلاح کروموزوم شرکت مي کند. اين عمل احتمالاً در اثر وجود مناطق اتصالي براي پروتئين هايي است که نقش اصلاح را به عهده دارند. نوکلئوزوم هاي H3 در مناطق سانترومري توسط هيستون ديگري به نام CENP-A جايگزين شده است که نقش آن در اتصال به ميکروتوبول هاي دوک تقسيم در هنگام ميتوز مي باشد. تعداد زيادي از اين نوع هيستون هاي فرعي، تفاوت اندکي در توالي هايشان نسبت به هيستون هاي اصلي دارند.

همه هيستون ها يک موتيف ساختاري بنام تاخوردگي هيستوني ياHiston Fold   (HF) دارند که از سه مارپيچ آلفا تشکيل شده که بوسيله دو لوپ بهم وصل شده اند . در زمان تشکيل نوکلئوزوم،HF  ها ابتدا بهم وصل مي شوند و دايمرهاي H3-H4  و H2B–H2A بوجود مي آيد. دايمرهاي H3- H4 ، تترامر مي شوند. درنهايت تترامر H3- H4  به دو دايمر  H2B–2A متصل مي گردد و اکتامر  هيستوني بوجود مي آيد که DNA به دور آن مي­پيچد.
ارتباط بين DNA و هيستون بسيار زياد است. 142 پيوند هيدروژني بين DNA و هسته هيستوني در هر نوکلئوزوم وجود دارد. تقريباً نيمي از اين اتصالات بين اسکلت زنجيره اسيدآمينه اي هيستونها و اسکلت فسفودي­استر DNA برقرار مي شود. تعداد زيادي برهم کنش هاي هيدروفوب و پيوندهاي يوني نيز DNA و پروتئين را در نوکلئوزوم ها بهم متصل مي کنند. تقريباً بيش از يک پنجم اسيدهاي آمينه در هر هسته هيستوني ليزين يا آرژنين (زنجيره جانبي بازي دارند) هستند و بار مثبت آنها با بار منفي DNA بر هم کنش مي کند. اين تعداد زياد بر هم کنش غير اختصاصي نشان مي دهد که DNA با هر توالي مي تواند به اکتامر هيستوني متصل شود. مسيري که DNA به دور هيستون مي پيچد صاف و هموار نيست و DNA چندين خميدگي دارد چون سطح هسته هيستوني نيز صاف و هموار نيست.
تنظيم فشردگي و عملکرد کروماتين توسط تغيير در دم هاي هيستوني

علاوه برHF ها انتهاي N- ترمينال هر يک از پروتئين هاي هيستوني موجود در هسته نوکلئوزومي از نوکلئوزوم به سمت بيرون گسترش يافته است و شامل هاي 19 تا 39 اسيد آمينه مي باشد. انتهاي C- ترمينال پروتئين هاي H2A  و H2B نيز داراي هاي 8 اسيد آمينه است. به اين نواحي انتهايي، اصطلاحاً دم هاي هيستوني گفته مي شود که از نوکلئوزوم به سمت بيرون گسترش يافته و در شکل A5 نشان داده شده است. اين دم هاي هيستوني در معرض چندين نوع مختلف از تغييرات کووالنت هستند که برروي ساختار و عملکرد کروماتين تاثير گذار است. دم­هاي هيستوني جهت فشردگي کروماتين و ايجاد رشته هاي 30 نانومتري ضروري مي باشند. به عنوان مثال، تجربيات اخير نشان مي دهد که دم هاي N- ترمينال هيستون H4 خصوصاً ليزين 16 اُم براي تشکيل ساختارهاي 30 نانومتري اهميت دارد. در رشته 30 نانومتري اين ليزين که داراي بار مثبت است با محل اتصال H2A  - H2B در سطح  نوکلئوزوم بعدي (که داراي بار منفي مي باشد) واکنش مي دهد.
دم هاي هيستوني مي توانند دچار تغييرات پس از ترجمه اي مانند استيلاسيون، متيلاسيون، فسفوريلاسيون و اوبيکوئيتينه شدن، شوند. در شکل B5 انواع مختلفي از تغييرات پس از ترجمه هيستون ها در انسان را مشاهده مي کنيد. يک پروتئين هيستوني هيچگاه به طور همزمان تمامي اين تغييرات را نمي تواند داشته باشد اما هيستون هاي موجود در يک نوکلئوزوم ممکن است مجموعاً چندين نوع از اين تغييرات را دارا باشند. به انواع مختلف تغييرات پس از ترجمه که در مناطق مختلفي از کروماتين به وجود مي آيد اصطلاحاً يک کد هيستوني گويند. اين تغييرات با ايجاد يا حذف سايت هاي اتصالي براي پروتئين هاي متصل شونده به کروماتين، بر عملکرد کروماتين تاثير مي گذارند.
استيلاسيون هيستون  
ليزين هاي دم هاي –N ترمينال هيستوني مي توانند توسط آنزيم هاي ويژه اي دچار استيلاسيون و دِاستيلاسيون برگشت پذير شوند. در فرم استيله شده، بار مثبت گروه آميني ε ليزين خنثي مي شود. همان طور که در قسمت هاي قبل گفته شد، ليزين 16 اُم در هيستون H4  جهت تا خوردگي رشته هاي 30 نانومتري ضروري است زيرا با بار منفي در سطح نوکلئوزوم مجاور واکنش مي دهد. درنتيجه هنگامي که ليزين 16 اُم H4 استيله مي شود، فشردگي کروماتين کاهش مي يابد تا رونويسي و همانندسازي بهتر انجام گيرد.
استيلاسيون هيستون در مناطق ديگري از H4 و همچنين ساير هيستون ها بدليل اين که باعث کاهش فشردگي کروماتين مي شود موجب افزايش حساسيت DNAي کروماتين در برابر نوکلئازها مي گردد . اين پديده را مي توان با هضم نمودن DNAي جدا شده از سلول به وسيله ي آنزيم DNase I نشان داد. بعنوان مثال در سلول هاي غير اريتروئيد ژن بتاگلوبين از نظر رونويسي غير فعال است. در اين سلول ها، هيستون هاي ژن فوق نسبتاً غير استيله مي باشند و لذا بدليل فشردگي کروماتين، DNA مقاومت بيشتري نسبت به DNase I دارد. ولي در سلولهاي پيش ساز اريتروئيد که ژن بتاگلوبين در آن ها رونويسي مي شود، اين هيستون ها استيله شده اند و بدليل عدم فشردگي کروماتين DNA در برابر DNase I حساس مي­باشد. اين نتايج نشان مي دهند که ساختار کروماتيني DNAي غير رونويسي شونده بسيار فشرده مي باشد و بنابراين از هضم شدن در برابر آنزيم DNase I محافظت مي شود. در اين مناطق RNA پلي مراز و ساير پروتئين هاي مورد نياز براي رونويسي نمي­توانند به اين DNA ي فشرده متصل شوند. اما در DNA اي که رونويسي مي گردد، عکس اين عمل رخ مي دهد. در کروماتين فشرده به دليل چسبيدن هيستون ها و ساير پروتئين ها آنزيم DNase I نمي تواند عمل نمايد. در مقابل، DNA اي که به طور فعال رونويسي مي شود نسبت به هضم شدن در برابر DNase I بسيار حساس مي باشد.
مطالعاتي که بر روي مخمرها انجام شده است نشان مي دهد که استيلازهاي هيستوني (Histone Acetylases يا HATs) جهت فعال سازي کامل رونويسي تعدادي از ژن ها ضروري است. در نتيجه، تصور مي شود کنترل استيلاسيون N – ترمينال هيستون ها در مناطق خاص کروموزومي، در کنترل بيان ژن ها نقش داشته باشد.
ساير تغييرات هيستوني

همان طور که در شکل B5 نشان داده شده است، دم هاي هيستوني در کروماتين مي توانند دچار تغييرات گوناگوني شوند. گروه هاي آمينوي ε ليزين مي توانند متيله شوند. متيله شدن فرآيندي است که از استيله شدن جلوگيري مي نمايد بنابراين موجب حفظ بار مثبت خواهد شد. علاوه براين، گروه هاي آمينوي ε ليزين مي توانند يک، دو يا سه مرتبه متيله شوند. زنجيره هاي جانبي آرژنين نيز مي توانند دچار متيلاسيون شوند. زنجيره هاي جانبي سرين و ترئونين مي تواند به صورت برگشت پذيري فسفوريله شوند و در نتيجه ايجاد بار منفي نمايند. همچنين يک مولکول يوبي کوئيتين که داراي 76 اسيد آمينه مي باشد مي تواند به صورت برگشت پذيري به ليزين دم C – ترمينال درH2A  و H2B متصل شود. به خاطر بياوريد که اضافه شدن چندين مولکول يوبي کوئيتين به يک پروتئين، مي تواند پروتئين مزبور را جهت تجزيه شدن در پروتئازوم نشاندار نمايد  با اين وجود در اين مورد خاص، اضافه شدن يک مولکول يوبي کوئيتين بر پايداري هيستون و ساختار کروماتين اثري ندارد.
همان طور که قبلاً هم گفته شد، انواع مختلفي از تغييرات اسيدآمينه اي در دم هاي هيستوني به کنترل تراکم کروماتين و همچنين توانايي آن در رونويسي، همانندسازي و اصلاح کمک مي نمايد. اين موضوع را مي توان با مقايسه ي تغييرات خاص در کروماتين فشرده (هتروکروماتين) و کروماتين کمتر فشرده (يوکروماتين) نشان داد .
ساختار پوياي نوکلئوزوم ها

سالهاي متمادي بيولوژيستها فکر مي کردند که وقتي نوکلئوزوم در يک مکان DNA تشکيل مي شود همانجا ثابت مي شود چون ارتباط محکمي بين DNA و هسته هيستوني آن وجود دارد. اگر اين درست باشد بعضي مکانيسم هاي DNA که نياز به خواندن DNA دارند دچار مشکل مي شوند. از جمله مکانيسم هايي که نياز به دسترسي سريع به بعضي تواليهاي DNA دارند مي­توان به فرآيندهاي رونويسي و همانند سازي DNA اشاره کرد. آزمايشات نشان مي دهد که DNA نوکلئوزوم 4 بار در ثانيه در هر قسمت باز مي شود. قسمت باز شده 10 تا 50 ميلي ثانيه قبل از اينکه دوباره بسته شود، آزاد باقي مي ماند. بنابراين مهلت براي اتصال پروتئين ها وجود دارد .
چون سلولهاي يوکاريوت داراي تعداد گوناگوني از کمپلکس هاي تغيير وضع دهنده کروماتين وابسته به ATP (ATP- depemdemt chromatih remodeling complexe) هستند، شل شدن اتصال هيستون – DNA در کروماتين موجود در سلول صورت مي­گيرد. ساب يونيتي که دراين کمپلکس ها ATP را هيدروليز مي کند از نظر تکاملي مرتبط با خانواده هليکازهاي DNA مي باشد و به پروتئين هاي نوکلئوزوم و همچنين به DNA که به دور آن پيچيده شده است باند مي شود. با استفاده از انرژي هيدروليز ATP  اين زيرواحد DNA را نسبت به هسته پروتئيني حرکت مي دهد و ساختار نوکلئوزوم را بصورت موقت تغيير مي دهد و باعث مي شود که اتصال DNA و پروتئين شل شود. در سيکل هاي تکراري هيدروليز ATP کمپلکس هاي تغيير وضع دهنده باعث سُرخوردن نوکلئوزوم (Nucleosome Sliding) و کشيدن هسته نوکلئوزوم در طول DNA دو رشته مي شوند و باعث مي­گردند که DNA نوکلئوزومي در معرض پروتئين هاي سلولي قرار گيرد. بعلاوه بوسيله همکاري با پروتئين هاي داراي بار منفي که بعنوان چاپرونهاي هيستوني عمل مي کنند بعضي ازکمپلکس هاي تغيير وضع دهنده قادر هستند که کل يا قسمتي از هسته هيستوني را از نوکلئوزوم آزاد کنند (يا اکتامر هيستوني را بطور کامل از DNA جدا مي نمايند يا باعث تعويض هيستونهاي  H2B –H2A مي شوند) .
سلولها حاوي چندين نوع متفاوت از کمپلکس هاي تغيير وضع دهنده کروماتين هستند که براي مقاصد مختلفي تخصص يافته اند. اکثر اين کمپلکس ها مجموعه هاي پروتئيني بزرگي هستند که شامل 10 يا مقدار بيشتري زير واحد مي باشند. فعاليت اين کمپلکس ها کاملاً بوسيله سلول کنترل مي شود. زمانيکه ژنها روشن يا خاموش مي­شوند کمپلکس هاي تغيير وضع دهنده به سمت منطقه خاصي از DNA که بايدعمل نمايند حرکت مي کنند و ساختار کروماتين را تحت تاثير قرار مي دهند.
همانطوري که بحث شد نوکلئوزوم مي تواند مکانهاي مختلفي را روي DNA اشغال نمايد. با اين حال وجود پروتئين هاي ديگري که به طرز محکمي به DNA متصل شده اند در جايگيري نوکلئوزوم اثر مهمي دارند. بعضي پروتئين هايي که به DNA متصل شده اند تشکيل نوکلئوزوم در کنار خود را تسهيل مي کنند. بعضي پروتئين ها نيز موانعي بوجود مي آورند که نوکلئوزوم در بين آنها تشکيل شود. بنابراين مکان دقيق نوکلئوزوم ها در طول رشته DNA عمدتاً وابسته به وجود و چگونگي پروتئين هاي متصل شده به DNA است. بدليل وجود کمپلکس هاي تغييروضع دهنده وابسته به ATP آرايش نوکلئوزوم ها روي DNA بسيار پويا است و بر اساس نياز سلول به سرعت تغيير مي کند.
بسته بندي نوکلئوزوم ها بصورت رشته کروماتين

DNA موجود در يک سلول زنده يوکاريوت بندرت به شکل دانه تسبيح است. نوکلئوزوم روي يکديگر بصورت منظم بسته بندي مي شوند و حالت متراکمي براي DNA ايجاد مي کنند. وقتي که هسته اينترفازي با ظرافت ليز شود و در غلظت فيزيولوژيک به کمک ميکروسکوپ الکتروني مشاهده گردد قسمت اعظم کروماتين به شکل رشته هايي با ضخامت 30 نانومتر ديده مي شود که نسبت به حالت دانه هاي تسبيح ضخيم تر است.
نوکلئوزوم ها چگونه در رشته هاي کروماتين 30 نانومتري بسته بندي مي شوند ؟ اين سئوال هنوز جواب واضح و مشخص نداشته است ولي  اطلاعات مهمي در خصوص ساختار آن بدست آمده است. مخصوصاً آناليز ساختار با قدرت تفکيک بالا روي رشته هاي نوکلئوزومي کوتاه و همولوگ انجام شده است. اين رشته ها به کمک هيستونها و مولکولهاي DNA تخليص شده بوجود آمده اند. ساختار يک تترا نوکلئوزوم که توسط کريستالوگرافي اشعه X بدست آمده است بر مدل زيگزاگي بسته بندي نوکلئوزوم ها در ساختار 30 نانومتري دلالت دارد. ولي بررسي رشته هاي نوکلئوزومي بزرگتر با ميکروسکوپ کرايوالکترون از ساختار سلونوئيدي نوکلئوزوم حمايت مي نمايد .
چه چيز باعث مي شود که نوکلئوزوم ها بطور محکم بصورت فيبرهاي 30 نانومتري بسته بندي شوند ؟ اتصالات نوکلئوزوم به نوکلئوزوم که بوسيله دم هاي هيستوني مخصوصاً دم H4 بوجود مي­آيد عامل مهمي براي  ايجاد ساختار 30 نانومتري است. عامل مهم ديگر هيستون H1 است که معمولاً نسبت يک به يک با نوکلئوزوم ها دارد. اين هيستون از هر کدام از هيستونهاي هسته هيستوني بزرگتر است و در طول تکامل کمتر حفاظت شده است. يک مولکول منفرد هيستون  H1  به هر نوکلئوزوم متصل مي شود و در اين موقعيت هم به DNA و هم به پروتئين اتصال دارد و مسير DNA را طوري تغيير مي دهد که کروماتين 30 نانومتري شکل مي گيرد. اگرچه بطور دقيق نمي­دانيم چگونه H1 نوکلئوزوم ها را در کنار يکديگر قرار مي­دهد تا رشته 30 نانومتري تشکيل شود ولي بنظر مي رسد که تغيير در مسير DNA براي متراکم کردن  DNA مهم است. هيستون H1 اکثريت موجودات بهم مرتبط هستند ولي توالي اسيدآمينه آنها متفاوت است.