X'inhu chromatin: definizzjoni, l-istruttura u l-funzjoni

Studji bijokimiċi fil-ġenetika - mod importanti biex tistudja komponenti ewlenin tagħha - ġeni u kromożomi. F'dan l-artikolu se tħares lejn dak li hu chromatin, nsib istruttura u l-funzjoni fil-ċellula.

Eredità - il-proprjetà prinċipali ta 'materja ħajja

Fost il-proċessi ewlenin li jikkaratterizzaw l-organiżmi li jgħixu fuq id-Dinja, tieħu n-nifs, nutrizzjoni, it-tkabbir, l-għażla u r-riproduzzjoni. L-aħħar funzjoni hija l-aktar importanti għall-preservazzjoni tal-ħajja fuq il-pjaneta tagħna. Kif ma li wieħed jiftakar li l-ewwel kmandament mogħtija minn Alla biex Adam u Eva kienet ġej: ". Kun produttiv u jimmultiplika" Fil-livell ta 'ċelluli funzjoni tiġġenera huwa magħmul bil aċidi nukleiċi (sustanza kostitwenti ta' kromożomi). Dawn l-istrutturi se jiġu diskussi fil dak ġej.

Aħna wkoll żżid li l-preservazzjoni u t-trasmissjoni ta 'informazzjoni ġenetika mwettqa mill-dixxendenti ta' l-istess mekkaniżmu li ma tiddependix fuq il-livell ta 'organizzazzjoni tal-individwi, jiġifieri għall-virus u l-batterja, u huwa universali għall-bnedmin.

X'inhu s-sustanza ta 'eredità

F'dan id-dokument aħna l-istudju l-istruttura chromatin u l-funzjonijiet ta 'liema huma direttament dipendenti fuq l-organizzazzjoni ta' molekuli ta 'aċtu nuklejku. Svizzera Miescher xjentist fil 1869 komposti nstabu fl-nuklei ta 'ċelluli tas-sistema immunitarja, juru proprjetajiet ta' aċidi semmiethom ewwel nukleina u aċidi mbagħad nukleiċi. Mill-lat tal-kimika, it makromolekulari kompost - polimeri. Dawn monomeri huma nukleotidi li l-istruttura li ġejja: a purine jew bażi pyrimidine, u l-fdal pentose ta 'aċidu ortofosforiku. Xjentisti sabu li żewġ tipi ta 'aċidi nukleiċi jistgħu jkunu preżenti fiċ-ċelloli: DNA u RNA. Huma komplessat bi proteini li jiffurmaw kompost ta 'kromożomi. Kif ukoll proteini, aċidi nukleiċi għandhom livelli multipli ta 'organizzazzjoni spazjali.

Fl-1953 il-Premju Nobel kienet Watson u Crick deciphered l-istruttura tad-DNA. Huwa molekula kompost minn żewġ ktajjen interkonnessi mill-bonds idroġenu li jirriżultaw bejn bażijiet nitroġenużi fuq il-prinċipju ta 'komplementarjetà (faċċata bażi thymine adenine tinsab cytosine oppost - guanine). istruttura chromatin u l-funzjoni ta 'li aħna qed jistudjaw,-molekula jinkludi aċidu deoxyribonucleic u konfigurazzjonijiet varji ribonuklejku. Dwar din il-kwistjoni, niddiskutu f'aktar dettall fit-taqsima "Livelli ta 'organizzazzjoni chromatin."

Lokalizzazzjoni tas-sustanza ta eredità f'ċellola

DNA preżenti f'dawn cytostructure bħala l-qalba, u wkoll fil organelli, kapaċi diviżjoni - mitokondrija u chloroplasts. Dan huwa dovut għall-fatt li dawn organelli jwettqu funzjonijiet essenzjali fil-ċellola: sintesi ATP, u s-sintesi ta 'glukosju u l-formazzjoni ossiġnu fiċ-ċelluli tal-pjanti. organelli sintetiċi pass ġenitur rdoppja ċiklu tal-ħajja. Għalhekk, iċ-ċelloli bint fil mitosi (diviżjoni ċelloli somatiċi) jew mejożi (-formazzjoni tal-isperma u ova) mogħtija l-istrutturi mixtieqa taċ-ċelloli armament jipprovdu iċ-ċelloli bl nutrijenti u l-enerġija.

Aċidu ribonuklejku jikkonsisti katina waħda u għandu piż molekulari inqas minn DNA. Hija sabet kemm fil-nukleu u hyaloplasm, u hija parti mill organelli ħafna ċelluli: ribosomi, mitokondrija, retikulu endoplasmic, plastids. Chromatin f'dawn organelli assoċjati ma 'proteina histone u parti mill-plasmidi - ċirkolari magħluqa molekuli DNA.

istruttura chromatin u

Allura għandna stabbiliti li l-aċidu nuklejku li tinsab fis-sustanza ta 'kromożomi - l-unitajiet strutturali ta' eredità. chromatin tagħhom taħt l-electron microscope għandha l-forma ta 'granulat jew xi strutturi filamentużi. Fiha, minbarra l-DNA, u anki molekuli RNA, u proteini juru proprjetajiet bażiċi u histones msemmija. Kollha tal-hawn fuq istrutturi huma parti mill- nucleosome. Huma jinstabu fl-nukleu u l kromożomi huma msejħa fibrilli (ħajt-solenojdi). Qosor dak kollu li ntqal, aħna jiddeterminaw li dan chromatin. Dan il-kompost kumpless ta 'aċidi deoxyribonucleic u proteini speċifiċi - histones. Huma, bħall-kojls, huma ferita double stranded molekuli DNA li jiffurmaw nucleosome.

Livelli ta 'organizzazzjoni chromatin

sustanza eredità għandha struttura differenti, li jiddependi fuq ħafna fatturi. Per eżempju, fuq liema stadju tal-ċellula għaddejjin minn ċiklu tal-ħajja: diviż il-perjodu (metoz jew mejożi), jew presynthetic sintetiċi matul interfażi. Mill-forma ta 'solenojd, jew fibrilli, bħala l-aktar sempliċi, hemm kompattazzjoni ulterjuri ta' chromatin. Heterochromatin - stat aktar dens, huwa ffurmat fil-porzjonijiet intron tal-kromożomi, li mhuwiex possibbli traskrizzjoni. Matul l-ċelluli mistrieħ - interfażi, meta jkun hemm l-ebda proċess diviżjoni - karyoplasm heterochromatin jinsabu fil-nukleu periferiji, ħdejn membrana tagħha. Siġillar kontenut nukleari istadju postsynthetic iseħħ fil-ċiklu tal-ħajja ta 'ċelluli, jiġifieri immedjatament qabel id-diviżjoni.

Dak li jiddetermina l-kondensazzjoni ta 'kwistjoni ta' eredità

Tkompli tesplora l-mistoqsija "x'inhu chromatin," riċerkaturi sabu li dan jiddependi fuq il-proteini siġill histone li, flimkien mal-molekuli ta 'DNA u RNA fil-nucleosome. Huma jikkonsistu f'erba 'tipi ta' proteini, imsejħa baqar u Linker. Fil-mument ta 'traskrizzjoni (-qari ta' informazzjoni minn ġene permezz RNA) materjal eredità ħażin mdewba, u huwa msejjaħ euchromatin.

Bħalissa distribuzzjoni partikolari tal molekuli DNA assoċjati ma 'proteini histone qed jiġu studjati. Per eżempju, ir-riċerkaturi sabu li chromatin loci differenti ta 'l-istess livelli differenti kromożomi ta kondensazzjoni. Per eżempju, fil-postijiet tat-twaħħil għall-filamenti mitotiċi kromożomi magħżel imsejħa ċentromeri, huwa aktar dens mill-sezzjonijiet telomeric - loci aħħar.

Ġeni-regolaturi u chromatin

Il-kunċett tar-regolament ta 'attività tal-ġeni, maħluqa minn geneticists Franċiż Jacob u Monod, tagħti idea tal-eżistenza ta' żoni ta 'aċidu deoxyribonucleic, fejn ma jkun hemm l-ebda informazzjoni dwar l-istruttura tal-proteina. Huma jwettqu xi purament burokratiċi - maniġerjali funzjonijiet. Naming regolaturi ġeni, dawn partijiet tal-kromożomi normalment fil istruttura proteini nieqsa-histone tagħha. Chromatin, id-definizzjoni ta 'liema saret minn sekwenzar, kien imsemmi miftuħa.

Fi studji ulterjuri instab li fuq dawn loci jinsabu sekwenza tan-nukleotide li jipprevjenu aderenza mal-molekuli DNA ta 'partiċelli proteina. Tali porzjonijiet jinkludu l-ġeni regolatorji huma: promoturi ehansery attivaturi. Il-kompattazzjoni tal chromatin ġo fihom hija għolja, u t-tul ta 'dawn il-medji taqsimiet madwar 300 nm. Hemm metodu għad-determinazzjoni tal chromatin miftuħa bijokimiċi fil nuklei iżolati fejn l-użu ta 'enżimi ASE-DNA. Huwa malajr ikisser loci ta 'kromożomi, proteini nieqsa-histone. Chromatin f'dawn l-oqsma ġie msejjaħ ipersensittivi.

Ir-rwol tas-sustanza eredità

Kumplessi inklużi DNA, RNA u proteina msejħa chromatin, involuti fl ontogeny phone u jbiddlu l-kompożizzjoni tiegħu skond it-tip tessut u dwar l-istadju ta 'żvilupp ta' organiżmu kollha kemm hi. Eż, fiċ-ċelloli epiteljali tal-ġilda bħal dawn ġeni bħal ehanser u promotur imblukkata proteini repressors, u dawn il-ġeni regolatorji fiċ-ċelloli secretory tal-epitelju intestinali u huma attivi fil-qasam tal chromatin miftuħa. Xjentisti, geneticists sabet li bi frazzjoni ta 'DNA li ma encode proteini, li jammontaw għal aktar minn 95% tal-ġenoma tal-bniedem. Dan ifisser li l-kontroll ġene huwa ħafna aktar minn dawk li huma responsabbli għas-sintesi ta 'peptidi. L-introduzzjoni ta 'tekniki bħal ċipep tad-DNA u sekwenzar permessi biex issir taf liema l-chromatin, u bħala riżultat, biex iħażżu l-ġenoma tal-bniedem.

Studji ta 'chromatin huwa importanti f'tali oqsma tax-xjenza bħal ġenetika umana u ġenetika medika. Dan huwa assoċjat ma 'livell għoliet f'daqqa ta' mard ereditarju - ġene simili u kromożomi. Sejbien Bikri ta 'dawn sindromi jżid il-persentaġġ ta' tbassir pożittiv fit-trattament tagħhom.