Çfarë është chromatin: përkufizimi, struktura dhe funksioni

Studimet biokimike në gjenetikë - një mënyrë e rëndësishme për të studiuar komponentët e tij kryesore - gjeneve dhe kromozomeve. Në këtë artikull ne do të shikojmë se çfarë është chromatin, gjeni strukturën dhe funksionin në qelizë.

Trashëgim - prona kryesore e materies të gjallë

Ndër proceset kryesore që karakterizojnë organizmat që jetojnë në Tokë, janë të marrë frymë, të ushqyerit, rritjen, përzgjedhjen dhe riprodhimin. Funksioni i fundit është më i rëndësishëm për ruajtjen e jetës në planetin tonë. Si të mos kujtojmë se urdhërimi i parë dhënë nga Perëndia Adamit dhe Evës ishte si më poshtë: ". Të jeni të frytshëm dhe shumëzohuni" Në nivelin e qelizave funksion gjenerues kryhet me acidet nukleike (substancë përbërëse kromozomet). Këto struktura do të diskutohen në atë që vijon.

Ne gjithashtu shtoj se ruajtja dhe transmetimi i informacionit gjenetik kryer nga pasardhësit e të njëjtit mekanizëm që nuk varet nga niveli i organizimit të individëve, që është për virusin dhe bakteret, dhe kjo është universale për njerëzit.

Cili është thelbi i trashëgim

Në këtë letër ne e studiojmë strukturën chromatin dhe funksionet e të cilave janë drejtpërdrejt të varur mbi organizimin e molekulave të acidit nukleik. Miescher Swiss shkencëtar në vitin 1869 komponimet janë zbuluar në berthamat e qelizave të sistemit imunitar, ekspozuar vetitë e acideve i thirri nukleina parë dhe acidet nukleike pastaj. Nga pikëpamja kimise, ajo MACROMOLECULAR kompleksi - polimere. Këto monomerë janë nukleotide që ka strukturën e mëposhtme: a purine ose baza pirimidine, dhe mbetje pentose i acidit orthophosphoric. Shkencëtarë gjetur se dy llojet e acideve nukleike mund të jetë prezent në qelizat: ADN dhe ARN. Ata janë të kompleksuar me proteina per te formuar nje komponim te kromozomeve. Si dhe proteinat, acidet nukleike kanë nivele të shumta të organizimit hapësinor.

Në vitin 1953 Çmimin Nobel ishte Watson dhe Crick deshifruar strukturën e ADN-së. Kjo është një molekulë e përbërë nga dy zinxhirë të ndërlidhura me bono hidrogjen që dalin në mes të bazave azotike në parimin e komplementaritetit (përballë bazës adenine thymine vendosur përballë citozinë - guaninë). struktura dhe funksionin e cila ne studimit chromatin, molekula perfshin nje acid dezoksiribonukleik dhe konfigurimin ribonucleic ndryshme. Në këtë çështje, ne kemi diskutuar më në detaje në seksionin "niveleve të organizimit chromatin."

Lokalizimin e substancës së trashëgim në një qelizë

ADN-ja e pranishme në këto cytostructure si thelbin, dhe gjithashtu në organelet, të aftë për të Division - Mitochondria dhe kloroplaste. Kjo është për shkak të faktit se këto organele kryejnë funksionet thelbësore në qeli: sintezën ATP, dhe sintezën e glukozës dhe formimit të oksigjenit në qelizat bimore. organelet sintetike hap prind dyfishuar ciklit te jetes. Kështu, qelizat bija në mitozës (ndarjen e qelizave somatike) ose mejoza (formimin e spermës dhe vezëve) jepet strukturat qelizore arsenal dëshiruara ofrojë qelizat me ushqyesve dhe energji.

acid ribonucleic përbëhet nga një zinxhir dhe ka një peshë molekulare më të vogël se ADN. Ajo gjeti si në bërthamë dhe në hyaloplasm, dhe është pjesë e shumë organeleve qelizore: ribozomet, Mitochondria, retikulumin endoplazmatik, plastids. Chromatin në këto organelet lidhur me proteine histone dhe një pjesë e plasmids - rrethor të mbyllura molekula e ADN-së.

strukturë chromatin dhe

Pra, ne kemi vendosur se acidi nukleik të përfshira në përmbajtjen e kromozomeve - njësitë strukturore të trashëgimisë. chromatin tyre nën mikroskop elektronike ka formën e grimcuar ose struktura filamentoze. Ai përmban, përveç ADN-së, dhe madje edhe molekulat ARN dhe proteina ekspozuar vetitë themelore dhe histonet emrin. Të gjitha më lart strukturave janë pjesë e nucleosome. Ato janë gjetur në bërthamë dhe kromozome quhen fibrils (Thread-solenoids). Duke përmbledhur të gjitha mbi, kemi përcaktuar se këtë chromatin. Ky kompleks kompleks i acideve dezoksiribonukleik dhe proteina specifike - histonet. Ata, si mbështjellje, janë plagë molekula dyshe-bllokuara ADN-së për të formuar një nucleosome.

Nivelet e organizimit chromatin

substancë trashëgim ka një strukturë të ndryshme, i cili varet nga shumë faktorë. Për shembull, në atë fazë të jetës qelizës ciklit të kaluar nëpër: ndarjen e periudhës (metoz ose mejoza), ose presynthetic sintetike gjatë interphase. Nga formën e një solenoid, apo fibrils, si më të thjeshtë, ka një compaction mëtejshëm i chromatin. Heterochromatin - një shtet më të dendura, është formuar në pjesë Intron e kromozomeve, e cila nuk është transkriptimi i mundur. Gjatë qelizat tjetër - interphase, kur nuk ka asnjë proces ndarje - karyoplasm heterochromatin gjendet në bërthamën periferike, pranë membranën e saj. Nënshkrimin Përmbajtja bërthamore fazë postsynthetic ndodh në ciklin e jetës së qelizave, dmth menjëherë para ndarjes.

Ajo që përcakton trashje e materies së trashëgim

Vazhdimi për të shqyrtuar pyetjen "çfarë është chromatin", studiuesit gjetën se kjo varet nga proteinat Seal-histone që, së bashku me molekulat e ADN-së dhe ARN në nucleosome. Ato përbëhen nga katër lloje të proteinave, të quajtur lopë dhe linker. Në momentin e transkriptimit (leximi i informacionit nga gjeneve nëpërmjet ARN) material trashëgim perziera dobët, dhe është quajtur euchromatin.

Aktualisht shpërndarja e veçantë e molekulave të ADN-së që lidhen me proteinat histone janë duke u studiuar. Për shembull, studiuesit gjetën se chromatin loci ndryshme të të njëjtit kromozomeve nivele të ndryshme të trashje. Për shembull, në vendet e ngjitjes deri te mitotike filamente gisht kromozomeve quajtura centromeres, ajo është më e dendur se seksionet telomeric - fund Loci.

Genes-rregullatorët dhe chromatin

Koncepti i rregullimit të aktivitetit të gjeneve, të krijuar nga gjenetistët franceze Jakobit dhe Monodit, jep një ide të ekzistencës së zonave të acidi dezoksiribonukleik, në të cilën nuk ka asnjë informacion në lidhje me strukturën e proteinave. Ata kryejnë një thjesht burokratike - menaxheriale funksionet. Emërtimi genet rregullatorët, këto pjesë të kromozomeve zakonisht në strukturën e proteinave saj i lirë-histone. Chromatin, përkufizimi i cili është kryer nga sekuenca, u emërua hapur.

Në studimet e mëtejshme u zbulua se në këto Loci janë të vendosura një sekuencë nukleotide që pengojnë aderimin në molekulat e ADN-së të grimcave proteinave. porcione tilla përbëjnë gjenet rregullatore janë: nxitësit ehansery aktivizues. Compaction e chromatin në to është e lartë, dhe gjatësia e këtyre seksioneve mesataret rreth 300 nm. Nuk është një metodë për përcaktimin e chromatin biokimike të hapur në berthamat e izoluar në të cilën Perdorimi i enzimë e ADN-lirimi. Ai shpejt prishet loci e kromozomeve, proteina mungon-histone. Chromatin në këto zona ka qenë quajtur tepër i ndjeshëm.

Roli i substancës trashëgimore

Komplekset përfshirë ADN-së, ARN dhe proteina e quajtur chromatin, të përfshirë në ontogeny qelizave dhe të ndryshojë përbërjen e saj në varësi të llojit të indeve dhe në fazën e zhvillimit të një organizmi si një e tërë. P.sh., në qelizat epiteliale të lëkurës gjeneve të tilla si ehanser dhe promotor i bllokuar proteina repressors, dhe këto gjene rregullatore në qelizat sekretore të epitelit të zorrëve dhe janë aktive në fushën e chromatin hapur. Shkencëtarët, gjenetistët gjetur se në një pjesë të ADN-së që nuk shifroj proteina, të kontabilitetit për mbi 95% të gjenomit njerëzor. Kjo do të thotë se kontrolli gjen është shumë më tepër se ata që janë përgjegjës për sintezën e peptides. Futja e teknikave të tilla si patate të skuqura ADN dhe sekuenca e lejuar për të gjetur se çfarë chromatin, dhe si rezultat, për hartën e gjenomit njerëzor.

Studimet e chromatin është e rëndësishme në fusha të tilla të shkencës si gjenetika e njeriut dhe gjenetikë mjekësore. Kjo është e lidhur me një nivel të rritur ndjeshëm të shfaqjes së sëmundjeve të trashëguar - gjen si dhe kromozomin. Zbulimi i hershëm i këtyre sindroma e rrit përqindjen e parashikimeve pozitive në trajtimin e tyre.