Genomic DNA is highly packaged in eukaryotic cells and occurs in the form of nucleoprotein complex called chromatin. Although high DNA compaction allows to store large amount of genomic information in the cell nuclei, it also restricts the access to DNA regulatory sequences. Therefore, to overcome this issue, chromatin must be subjected to various alterations which are dependent on few interrelated factors: DNA modification, histones variants and modifications, ncRNA, chromatin remodeling complexes and chromatin architecture in nuclei. They allow to multilayer regulation of fragile balance between transcriptionally active euchromatin and inactive heterochromatin. The newest research describe new chromatin elements, e.g. half nucleosomes, bivalent chromatin marker and pointed to few intermediate states between euchromatin and heterochromatin. Variety and remarkable amount of chromatin modifications require existence of multiprotein complexes reading, editing and integrating genomic information. Some of them are able to remodel nucleosomes in order to control access to particular DNA sequence. Due to the complexity of chromatin structure regulation studies describing these mechanisms are fundamental to understanding the eukaryotes life.
Ograniczona przestrzeń jądra komórkowego wymusza wysoki stopień upakowania cząsteczki DNA. Organizmy eukariotyczne wykorzystują szereg mechanizmów wpływających na dostępność określonych sekwencji regulatorowych w DNA, co prowadzi do aktywacji bądź represji transkrypcji. Współcześnie można wyróżnić pięć elementów, które są kluczowe dla przebudowy chromatyny: modyfikacje DNA, warianty i modyfikacje potranslacyjne histonów, długie niekodujące RNA, kompleksy przebudowujące chromatynę i przestrzenne ułożenie chromatyny w jądrze komórkowym. Wzajemne oddziaływania między wymienionymi modułami pozwalają na wielopoziomową regulację równowagi pomiędzy aktywnie transkrypcyjną euchromatyną a nieaktywną heterochromatyną. Najnowsze badania opisują nowe elementy chromatyny: półnukleosomy, biwalentne markery histonowe oraz wskazują na istnienie stanów pośrednich pomiędzy euchromatyną i heterochromatyną. Zróżnicowanie i bogactwo modyfikacji chromatynowych wymaga obecności kompleksów białkowych – odczytujących, edytujących i integrujących informacje zapisane w chromatynie. Niektóre z nich są zdolne do aktywnego przemieszczania nukleosomów w celu zapewnienia kontroli dostępności sekwencji DNA. W związku ze złożonością regulacji struktury chromatyny badania opisujące te mechanizmy mają fundamentalne znaczenie dla zrozumienia funkcjonowania organizmów eukariotycznych.