Kas ir hromatīna: definīcija, struktūra un funkcijas

Bioķīmiskās pētījumi ģenētikā - svarīgs veids, lai izpētītu galvenās sastāvdaļas - gēnu un hromosomu. Šajā rakstā mēs apskatīsim, kas ir hromatīna, uzzināt tās struktūru un funkciju šūnā.

Iedzimtība - galvenais īpašums dzīves jautājumu

Starp galvenajiem procesiem, kas raksturo organismus, kas dzīvo uz Zemes, ir elpošanas, uzturu, izaugsmi, izvēli un reproducēšanu. Pēdējais funkcija ir vissvarīgākais dzīvības saglabāšanai uz mūsu planētas. Kā nav atcerēties, ka pirmais bauslis, ko Dievs ar Ādamu un Ievu, bija šādi: ". Augļojieties un vairojieties" Līmenī šūnu radošs funkcija tiek veikta ar nukleīnskābēm (sastāvdaļu viela hromosomu). Šīs struktūras tiks apspriests turpmāk.

Mēs arī piebilst, ka saglabāšana un nosūtīšana ģenētiskās informācijas veiktas pēctečiem to pašu mehānismu, kas nav atkarīga no organizācijas līmeni indivīdu, kas ir par vīrusu un baktēriju, un tas ir universāls cilvēkiem.

Kas ir viela iedzimtību

Šajā rakstā mēs pētām hromatīna struktūru un funkcijas, kuras ir tieši atkarīgas no organizāciju nukleīnskābes molekulas. Swiss scientist Miescher 1869 savienojumi tika konstatētas kodolos šūnu imūnās sistēmas, kas uzrāda īpašības skābju sauc tos vispirms nukleina un tad nukleīnskābes. No viedokļa ķīmijā, tas lielmolekulāras barības - polimēri. Šie monomēri ir nukleotīdi, kam ir šāda struktūra: purīna vai pirimidīna bāzi, un pentose atlikums no fosfāti. Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka divu veidu nukleīnskābes var būt klāt šūnās: DNS un RNS. Tie ir kompleksā ar proteīnu, lai veidotu savienojumu ar hromosomas. Kā arī olbaltumvielu, nukleīnskābju ir vairāku līmeņu telpiskās organizācijas.

1953. gadā Nobela bija Watson un Crick atšifrēta struktūru DNS. Tas ir molekula sastāv no diviem ķēdes ir savstarpēji saistītas ar ūdeņraža saitēm, kas rodas starp slāpekļa bāžu par komplementaritātes principa (pretējā adenīna timīns bāze atrodas pretī citozīns - guanīns). Hromatīna struktūra un funkcijas, ko mēs pētām, molekula ietver dezoksiribonukleīnskābes un ribonucleic dažādas konfigurācijas. Uz šo jautājumu, mēs apspriest sīkāk sadaļā "līmeņi hromatīna organizāciju."

Localization vielas iedzimtības šūnā

DNS daudzums šajos citostruktūrā kā kodols, un arī organellām, kas spēj sadalīšanas - mitohondriju un hloroplastu. Tas ir saistīts ar to, ka šie organoīdi veiktu būtiskas funkcijas šūnā: ATP sintēzi, un sintēzes glikozes un skābekļa veidošanos augu šūnās. Sintētiskie organoīdi soli mātes dubultojies dzīves cikla laikā. Tādējādi, meitai šūnu vākšana mitozes (dalot somatiskās šūnas) vai meiosis (veidošanos spermas un olšūnu) afforded vēlamās arsenal šūnu struktūras, nodrošina šūnas ar uzturvielām un enerģiju.

Ribonukleīnskābe sastāv no vienas ķēdes un ir mazāka molekulmasas nekā DNS. Viņa atrada gan kodolā un hyaloplasm, un ir daļa no daudzu šūnu organellās: ribosomas, mitohondrijos endoplazmatiskais tīkls, plastids. Hromatīna šajās organellām, kas saistītas ar histona proteīnu un daļu no plazmīdas - apļveida slēgtām DNS molekulu.

Hromatīna struktūra un

Tātad, mēs esam izveidojuši, ka nukleīnskābju ietvertā būtību hromosomu - struktūrvienības iedzimtības. To hromatīna zem elektronu mikroskopa ir granulveida vai pavedienveida struktūras. Tas satur, turklāt DNS, un pat RNS molekulas, un olbaltumvielas, kuriem novēro galvenās īpašības un nosauktās histones. Visas iepriekš minētās struktūras ir daļa no nucleosome. Tie ir atrodami kodolā un hromosomas sauc šķiedrās (thread-elektromagnēti). Apkopojot visu iepriekš minēto, mēs nosakām, ka šajā hromatīna. Šis komplekss savienojums no deoxyribonucleic skābju un specifisku proteīnu - histones. Tie, piemēram, spoles, ir uztītas divpavedienu DNS molekulas, lai veidotu nucleosome.

Līmeņi hromatīna organizācijas

iedzimtība viela ir atšķirīga struktūra, kas ir atkarīga no daudziem faktoriem. Piemēram, kāda posms dzīves cikla piedzīvo šūna: dalot periodu (metoz vai mejozes), vai sintētiskas presynthetic starpfāzes laikā. No formā solenoīda vai šķiedru, jo lielākā daļa vienkārši, ir vēl blīvēšana hromatīna. Heterohromatīna - vairāk blīvs stāvoklis, veidojas introna porcijas hromosomas, kas nav iespējams transkripcija. Laikā pārējo šūnām - Interphase, kad pastāv nedala process - heterohromatīna karyoplasm atrodas kodolā perifēras, netālu no tās membrānu. Blīvējuma kodolmateriālus saturs postsynthetic posms notiek dzīves ciklā šūnu, proti, tieši pirms sadalīšanas.

Kas nosaka kondensāciju jautājums iedzimtības

Turpinot pētīt jautājumu "kas ir hromatīna", pētnieki konstatēja, ka tas ir atkarīgs no roņiem, histone proteīniem, kas, kopā ar molekulām DNS un RNS ar nucleosome. Tās sastāv no četru veidu proteīnu, ko sauc par govīm un linker. Tajā brīdī transkripcijas (lasīt informāciju no gēna caur RNS) iedzimtības materiāla slikti kausēta, un sauc euchromatin.

Pašlaik īpaši sadalījums DNS molekulu, kas saistītas ar histona olbaltumvielas tiek pētīta. Piemēram, zinātnieki konstatēja, ka hromatīna citu loci no pašu hromosomu dažādos līmeņos kondensāta. Tā, piemēram, vietās arestu uz mitozes vārpstveida hromosomu pavedieniem sauc centromēras, tas ir vairāk blīvs nekā telomeric sadaļām - gala loci.

Genes-regulatori un hromatīna

No regulā gēnu aktivitāti, kas izveidota ar franču ģenētiķi Jēkaba un Mono koncepciju, sniedz priekšstatu par to, ka pastāv jomas dezoksiribonukleīnskābes, kurās nav informācijas par struktūru proteīna. Viņi veic tīri birokrātiskos - vadības funkcijas. Naming gēni regulatori, to daļām, kuras hromosomas parasti savā struktūrā nepiemīt-histone proteīniem. Hromatīna, definīcija, kas tika veikta sekvencēšana tika nosaukts atvērts.

Turpmākajos pētījumos tika konstatēts, ka šajos loci atrodas nukleotīdu sekvenci, kas novērstu ievērošanu uz DNS molekulām ar tādu proteīna daļiņu. Šādi porcijas ietver regulējošās gēni ir: veicinātājiem ehansery aktivatori. No hromatīna tajās blīvēšanas ir augsta, un tās garums šīm sadaļām vidēji par 300 nm. Ir metode, lai noteiktu bioķīmisko atklātu hromatīnu izolētās kodolu, kurā izmantojot DNS-ASE fermenta. Viņš ātri sabojājas loci hromosomas, trūkst-histona olbaltumvielas. Hromatīna šajās jomās ir saukta paaugstināta jutība.

No iedzimtības vielas loma

Kompleksi, tostarp DNS, RNS un proteīnu sauc hromatīna, iesaistīti šūnu attīstību savstarpēji un izmaina tās sastāvu, atkarībā no audu veida un attīstības stadijā organisma kopumā. Piemēram, in epitēlija šūnas no ādas šādu gēnu kā ehanser un veicinātājs ir bloķēts proteīnus repressors, un šie regulējošos gēnus sekretorajā šūnām zarnu epitēlija un darbojas jomā atvērtā hromatīna. Zinātnieki, geneticists konstatēja, ka par daļu no DNS, kas nav kodētu olbaltumvielas, kas veido vairāk nekā 95% no cilvēka genoma. Tas nozīmē, ka gēns kontrole ir daudz vairāk nekā tiem, kuri ir atbildīgi par sintēzi peptīdu. Par metodēm, piemēram, DNA čipiem un sekvencēšanas ieviešana ļāva noskaidrot, ko hromatīnu, un kā rezultātā, lai kartētu cilvēka genomu.

Pētījumi hromatīna ir svarīga tādās zinātnes jomās kā cilvēka ģenētikas un medicīniskās ģenētikas. Tas ir saistīts ar strauji paaugstinātu rašanās iedzimtām slimībām - piemēram, gēnu un hromosomu. Agrīna atklāšana šiem sindromiem palielina procentuālo pozitīvo prognožu viņu ārstēšanu.