人体内一个细胞的DNA长度约2米;如果把人体内所有细胞的DNA长度相加,长度约为太阳系直径的2倍。
DNA,全称为脱氧核糖核酸,是人类及绝大多数有机体的遗传物质,在每个人体内正常细胞的DNA均相同,绝大部分DNA存在细胞核中,称为细胞核DNA;少部分DNA存在线粒体中,称为线粒体DNA或mtDNA。人类DNA拥有约30亿个碱基对,其所携带的遗传信息主要由4种碱基即腺嘌呤(A) 、鸟嘌呤(G) 、胞嘧啶(C) 及胸腺嘧啶(T) 以不同密码子组合的形式组合。
人类基因组大约有3✖️10^9个碱基对,是个长度大约为1.7m的线性大分子。
双链DNA经过第一层次折叠形成核小体,核小体是染色质基本组成单位。核小体核心颗粒(由八聚体组蛋白和146bp的DNA双链构成)和DNA双链形成串珠状结构,称为染色质纤维。这一次折叠令DNA长度变成原来的七分之一。
染色质纤维按照左手螺旋的方式盘绕卷曲。在组蛋白H1的参与下构成染色质纤维空管,这是第二次折叠,令DNA长度变为上一步的六十分之一到四十分之一。
染色质纤维空管(染色质纤维螺线管)进一步卷曲折叠(第三次)成超螺线管,这样DNA长度仅为上一步的四十分之一了。
超螺线管最后一次盘曲折叠(第四次)则形成染色单体,在核内组装成染色体,这一步又把DNA长度压缩了六分之一到五分之一。
经过极其复杂的四次折叠,总长将近2m的人类DNA分子被压缩了8000~10000倍,得以装入直径只有几微米的细胞核中。