Die gesamte DNA eines Bakteriums wie E.Coli besteht aus einer einzigen ringförmigen Molekül mit etwa 5 Millionen (5 x 106) Nukleotidepaaren. Die genetische Information eines Menschen, die aus etwa 3 Milliarden (3 x 109) Nukleotidpaaren besteht, ist dagegen auf 23 fadenförmige DNA – Moleküle verteilt, die zudem noch doppelt vorhanden sind (außer in den Keimzellen). Diese einzelnen DNA – Moleküle enthalten zwischen 50 Millionen und 250 Millionen Nukleotidpaare und sind in gestreckter Form zwischen 1,7 cm und 8,5 cm lang; für alle zusammen ergibt dies eine Strecke von 2 Metern. Diese 2 Meter DNA befinden sich aber im Inneren eines Zellkerns, der „nur“ einen Durchmesser von etwa 5 bis 16 µm hat. Ohne „Verpackung“ ist das nicht machbar.
Die extremste Variante der „Verpackung“ erfolgt bei den Zellteilungen (Mitose, Meiose) zur Transportform der DNA – Moleküle: den Chromosomen . Aber auch im Chromatin des Interpase – Kerns liegen die DNA – Moleküle nicht alle gestreckt, sondern in mehr oder weniger kondensierter Form vor.
In der Interpase besteht das Chromatin zu etwa gleichen Teilen aus DNA – Molekülen und DNA – bindenden Proteinen. Die kleinen, aus nur 100 – 135 Aminosäuren bestehenden, kugelförmigen Proteine werden als Histone bezeichnet.
Der Bereich 1 im Modell zeigt, dass die DNA in regelmäßigen Abstäden spulenartig um Histon – Moleküle gewickelt ist. Diese „Spulen“ werden als Nukleosomen bezeichnet. In dieser Form hat der DNA – Faden einen Durchmesser von etwa 10 nm.
Im Bereich 2 des Modells erkennt man
eine Spiralisierung der Perlschnurform, sodass zwei bis drei Nukleosomen nebeneinander zu liegen kommen.
Bei Zellteilungen kondensieren die Chromatinfasern durch weitere Spiralisierung zu einer noch kompakteren Struktur, bis schließlich die Chromatidstruktur eines Metaphase – Chromosoms erreicht ist. .
In diesem Zustand 3 hat ein DNA .- Faden einen Durchmesser von etwa 700 nm, ist aber von durchschnittlicher 5 cm Länge auf nur noch 5 m Länge „geschrumpft“.