Ufafanuzi, muundo na kazi: kromatini ni

masomo biochemical katika jenetiki - njia muhimu ya kujifunza sehemu zake kuu - jeni na kromosomu. Katika makala hii tutaangalia ni nini kromatini, fahamu muundo na kazi yake katika seli.

Urithi - mali kuu ya jambo hai

Miongoni mwa taratibu kuu kwamba tabia ya viumbe wanaoishi duniani, ni kinga, lishe, ukuaji, uteuzi na uzazi. kazi ya mwisho ni muhimu zaidi kwa ajili ya kuhifadhi ya maisha katika dunia yetu. Si jinsi ya kukumbuka amri ya kwanza kutolewa na Mungu kwa Adamu na Hawa alikuwa yafuatayo: ". Zaeni, mkaongezeke" Katika ngazi ya seli kazi generative ni kazi pamoja na asidi nucleic (majimbo Dutu ya kromosomu). miundo yatajadiliwa katika kile ifuatavyo.

Sisi pia kuongeza kwamba utunzaji na usambazaji wa habari za maumbile uliofanywa na ukoo wa utaratibu huo kuwa haina hutegemea kiwango cha shirika la watu binafsi, yaani virusi na bakteria, na ni wote kwa binadamu.

Ni nini kiini cha urithi

Katika mada hii sisi kujifunza kromatini muundo na kazi ambazo ni moja kwa moja unategemea shirika la molekuli nucleic asidi. Swiss mwanasayansi Miescher katika misombo 1869 walikuwa wanaona katika viini ya seli za mfumo wa kinga, kuonyesha tabia ya asidi aliwaita kwanza nukleina na asidi nucleic kisha. Kutoka kwa upande wa kemia, ni macromolecular kiwanja - polima. monomers Hizi ni nyukleotidi kuwa na muundo zifuatazo: purine au pyrimidine msingi, na pentose mabaki ya asidi orthophosphoric. Wanasayansi wamegundua kwamba aina mbili ya asidi nucleic inaweza kuwa sasa katika seli: DNA na RNA. Wao ni complexed na protini kuunda kiwanja ya kromosomu. Pamoja na protini, asidi nucleic na ngazi mbalimbali ya shirika anga.

Katika mwaka wa 1953 Tuzo ya Nobel mara Watson na Crick kusomeka muundo wa DNA. Ni molekuli kinaundwa na minyororo miwili zinahusiana kwa dhamana hidrojeni yanayotokana kati ya besi nitrojeni kwenye kanuni ya kusaidiana (kinyume adenine thaimini msingi ziko kinyume cytosine - guanini). Kromatini muundo na kazi na sisi ni kusoma, molekuli inajumuisha asidi deoksiribonyuklei na ribonucleic mazungumzo mbalimbali. Juu ya suala hili, sisi kujadili kwa undani zaidi katika sehemu ya "Viwango vya kromatini shirika."

Ujanibishaji wa dutu wa urithi katika kiini

DNA sasa katika cytostructure haya kama msingi, na pia katika organelles, uwezo wa mgawanyiko - mitochondria na chloroplasti. Hii ni kutokana na ukweli kwamba organelles hawa kufanya kazi muhimu katika kiini: awali ATP, na tathmini ya glucose na malezi ya oksijeni katika seli kupanda. Synthetic organelles hatua mzazi mara mbili lifecycle. Hivyo, seli zake katika mitosisi (kugawa kuacha za kimwili seli) au meiosisi (malezi ya mbegu za kiume na ova) tuliyopewa taka miundo ghala kiini kutoa seli zenye virutubisho na nishati.

asidi Ribonucleic lina mlolongo moja na ina chini Masi uzito kuliko DNA. Alipata wote katika kiini na katika hyaloplasm, na ni sehemu ya organelles mkononi wengi: ribosomu, mitokondria, retikulamu endoplasmic, plastids. Kromatini katika organelles hizi na histoni protini na sehemu ya plasmids - mviringo iliyofungwa DNA molekuli.

Kromatini muundo na

Hivyo tuna imara kwamba asidi nucleic zilizomo katika Dutu ya kromosomu - vitengo miundo ya urithi. kromatini zao chini ya darubini ya elektroni ina mfumo wa chembechembe au miundo filamentous. Ina, badala DNA, na hata molekuli ya RNA, na protini kuonyesha mali za msingi na jina lake histoni. Yote ya juu miundo ni sehemu ya nucleosome. Wao hupatikana katika kiini na chromosomes zinaitwa fibrils (thread-solenoids). Muhtasari juu ya yote, sisi kuamua kwamba kromatini hii. Hii kiwanja tata ya asidi deoksiribonyuklei na protini maalum - histoni. Wao, kama coils, ni jeraha yenye ncha mbili DNA molekuli kuunda nucleosome.

Viwango vya kromatini shirika

urithi Dutu ina muundo tofauti, ambayo hutegemea mambo mengi. Kwa mfano, kwa nini hatua ya mzunguko wa maisha kufanyiwa kiini: kugawa kipindi (metoz au meiosisi), au presynthetic synthetic wakati wa interphase. Kutoka hali ya solenoid, au fibrils, rahisi zaidi, kuna compaction zaidi ya kromatini. Heterochromatin - hali zaidi mnene, ni sumu katika Intron sehemu za kromosomu, ambayo si rahisi transcription. Wakati wa seli wengine - interphase, wakati hakuna mchakato mgawanyiko - heterochromatin karyoplasm iko katika kiini peripherally, karibu utando wake. Kuziba yaliyomo nyuklia hatua postsynthetic hutokea katika mzunguko wa maisha ya seli, yaani mara moja kabla ya mgawanyiko.

Nini huamua condensation ya suala la urithi

Kuendelea kuchunguza swali "nini ni kromatini," watafiti iligundua kuwa inategemea protini muhuri-histoni kwamba, pamoja na molekuli za DNA na RNA katika nucleosome. Wao na wajumbe wa aina nne za protini, aitwaye ng'ombe na linker. Kwa sasa wa transcription (kusoma taarifa kutoka gene kupitia RNA) urithi nyenzo hafifu fused, na inaitwa euchromatin.

Kwa sasa usambazaji maalum ya molekuli DNA inahusishwa na protini histoni ni kuwa alisoma. Kwa mfano, watafiti iligundua kuwa kromatini tofauti loci ya moja ya kromosomu ngazi mbalimbali za condensation. Kwa mfano, katika maeneo ya attachment na mitotic spindle filaments kromosomu kuitwa centromeres, ni zenye zaidi ya sehemu telomeric - mwisho loci.

Genes-de na kromatini

dhana ya udhibiti wa shughuli ya jeni, iliyoundwa na Kifaransa wataalamu wa Jacob na Monod, inatoa wazo la kuwepo kwa maeneo ya asidi deoksiribonyuklei, ambapo hakuna taarifa kuhusu muundo wa protini. Wao kufanya rena ukiritimba - usimamizi kazi. Kumtaja jeni wasanifu, sehemu hii ya chromosomes kawaida katika muundo wake bila-histoni protini. Kromatini, ufafanuzi ambao ulifanywa na mpangilio, ilikuwa jina ya wazi.

Katika masomo zaidi ilibainika kuwa katika loci hizi ziko mpangilio wa nyukleotidi ili kuzuia kuzingatia molekuli DNA ya chembe protini. sehemu hizo wanaunda jeni udhibiti ni: mapromota ehansery vitendaji. compaction ya kromatini ndani yao ni ya juu, na urefu wa sehemu hizi ina ujumla ya 300 nm. Kuna mbinu kwa ajili ya kuamua biochemical wazi kromatini katika viini wametengwa ambao matumizi ya DNA-ASE enzyme. Kwa haraka umekwisha loci ya kromosomu, kukosa-histoni protini. Kromatini katika maeneo hayo imekuwa kuitwa hypersensitive.

nafasi ya urithi Dutu

Complexes ikiwa ni pamoja na DNA, RNA na protini iitwayo kromatini, kushiriki katika ontogeny mkononi na kubadilisha muundo wake kulingana na aina tishu na juu ya hatua ya maendeleo ya viumbe kwa ujumla. Mfano, katika seli epithelial ya ngozi jeni kama vile ehanser na promota imefungwa protini repressors, na jeni hizi za udhibiti katika seli secretory ya epithelium INTESTINAL na ni hai katika eneo la kromatini wazi. Wanasayansi, wataalamu wamegundua kwamba katika sehemu ya DNA ambayo hayana encode protini, uhasibu kwa zaidi ya 95% ya genome binadamu. Hii ina maana kwamba kudhibiti gene ni zaidi ya wale ambao ni wajibu wa awali ya peptides. kuanzishwa kwa mbinu kama vile chips DNA na mpangilio kuruhusiwa kujua nini kromatini, na kwa sababu hiyo, kwa ramani genome binadamu.

Mafunzo ya kromatini ni muhimu katika maeneo hayo ya sayansi kama vile jeni binadamu na jenetiki ya matibabu. Hii ni kuhusishwa na kiwango cha kasi ya ongezeko la matukio ya magonjwa hereditary - kama jeni na kromosomu. kutambua mapema dalili hizi huongezeka asilimia ya utabiri chanya katika matibabu yao.