Што е хроматин: дефиниција, структурата и функцијата

Биохемиски студии во генетиката - важен начин да учат своите главни компоненти - гени и хромозоми. Во оваа статија ние ќе се погледне во она што е хроматин, да дознаете неговата структура и функција во ќелијата.

Наследноста - главниот сопственост на живата материја

Меѓу главните процеси кои го карактеризираат организми кои живеат на Земјата, се дише, исхрана, раст, избор и репродукција. На последната функција е најважен за зачувување на животот на нашата планета. Како да не се потсетиме дека првата заповед дадена од Бога на Адам и Ева беше следново: ". Плодете се и множете се" На ниво на клетки генеративен функција се врши со нуклеински киселини (составни супстанција на хромозоми). Овие структури ќе се дискутира во она што следува.

Ние, исто така, додаде дека за одржување и пренесување на генетски информации извршени од страна на потомци на истиот механизам кој не зависи од нивото на организација на физички лица, што е за вируси и бактерии, а тоа е универзална за луѓето.

Што е суштината на наследноста

Во овој труд ќе се учат на структурата на хроматин и функции на кои се директно зависни од организацијата на молекули на нуклеинска киселина. Швајцарскиот научник Miescher во 1869 година соединенија биле откриени во јадрата на клетките на имунолошкиот систем, покажува својства на киселини нив се нарекува прв nukleina, а потоа нуклеински киселини. Од гледна точка на хемијата, макромолекуларни соединение - полимери. Овие мономери се нуклеотиди што ја има следнава структура: пурин или пиримидин база, и пентоза остаток на ортофосфорна киселина. Научниците откриле дека два вида на нуклеински киселини може да бидат присутни во клетките: ДНК и РНК. Тие се во комплекс со протеини за да се формира соединение со хромозоми. Како и протеини, нуклеински киселини имаат повеќе нивоа на уредувањето на просторот.

Во 1953 година Нобеловата награда беше Вотсон и Крик дешифрирал структурата на ДНК. Тоа е молекула составена од два ланци на меѓусебно поврзани со водородни врски кои произлегуваат помеѓу азотни бази на принципот на комплементарност (наспроти аденин тимин база се наоѓа од спротивната страна цитозин - гванин). Хроматин структурата и функцијата на кој ние се школуваат, молекулата содржи деоксирибонуклеинска киселина и рибонуклеинска различни конфигурации. На ова прашање, ќе разговараат за повеќе детали во делот "Нивоа на хроматинот организација."

Локализација на супстанцата на наследноста во клетка

ДНК се присутни во овие cytostructure како јадро, и исто така во органели, способни за поделба - митохондриите и хлоропластите. Ова се должи на фактот дека овие органели вршење на основните функции во клетката: АТП синтеза, и синтеза на глукоза и формирање на кислород во растителните клетки. Синтетички органели чекор родител двојно животен циклус. Така, ќерка клетки на митозата (поделба на соматски клетки) или мејозата (формирање на спермата и јајце клетки) кои добиле саканата арсенал мобилен структури овозможуваат на клетките со хранливи материи и енергија.

Рибонуклеинска киселина се состои од еден ланец и има помал молекуларна тежина од ДНК. Таа се најде и во јадрото и во hyaloplasm, и е дел од многу мобилни органели: рибозоми, митохондрии, ендоплазматичен ретикулум, пластиди. Хроматин во овие органели поврзани со хистон протеини и дел од плазмиди - кружни затворен ДНК молекули.

Хроматин структура и

Па имаме воспоставено дека нуклеинска киселина содржани во суштината на хромозомите - структурни единици на наследноста. Нивната хроматин под електронски микроскоп е во форма на гранули или филаментозни структури. Што ги содржи, покрај ДНК, па дури и РНК молекули, и протеини изложува основните својства и е именувана хистони. Сите од горенаведените структури се дел од nucleosome. Тие се наоѓаат во јадрото и хромозомите се нарекуваат фибрили (thread-соленоиди). Сумирањето на сите погоре, ние се утврди дека оваа хроматин. Овој комплекс соединение на деоксирибонуклеинска киселини и специфични протеини - хистони. Тие, како и калеми, се рана двојно-верижна ДНК молекули за да се формира nucleosome.

Нивоа на хроматинот организација

наследноста супстанција има поинаква структура, која зависи од многу фактори. На пример, од она фаза на живот подложени на клеточниот циклус на: поделба на период (metoz или мејоза), или синтетички presynthetic во интерфазата. Од форма на електромагнетниот, или фибрили, како и повеќето едноставно, постои уште една набивање на хроматин. Хетерохроматин - повеќе густа состојба, е формирана во делови на интрон на хромозом, што не е можно транскрипција. Во текот на остатокот клетки - интерфазата, кога не постои процес поделба - хетерохроматин karyoplasm наоѓа во јадрото периферно, во близина на мембрана. Запечатување нуклеарна содржината postsynthetic фаза се јавува во животниот циклус на клетките, односно непосредно пред поделба.

Што го одредува кондензација на прашање на наследство

Продолжува да се истражуваат на прашањето "Што е хроматин", истражувачите откриле дека тоа ќе зависи од печат-histone протеини, кои, заедно со молекулите на ДНК и РНК во nucleosome. Тие се состојат од четири типови на протеини наречени крави и врска. Во моментот на транскрипција (читање на информации од генот преку РНК) наследноста материјал слабо сплотена, и се нарекува euchromatin.

Во моментов особено дистрибуција на ДНК молекули поврзани со хистон протеини се изучуваат. На пример, истражувачите откриле дека хроматин различни локуси на истиот хромозом различни нивоа на кондензација. На пример, во места на прицврстување на митотичното вретено хромозомот нишки наречен centromeres, тоа е повеќе густа од telomeric делови - крајот локуси.

Гените-регулатори и хроматин

Концептот на регулирање на генот активност, создадени од страна на францускиот генетичарите Јаков и Monod, дава една идеја за постоење на области на деоксирибонуклеинска киселина, во која нема информации за структурата на протеинот. Тие вршат чисто бирократски - раководни функции. Именување гени регулатори, овие делови на хромозомите обично во својата структура лишен-histone протеини. Хроматин, дефиницијата на која беше спроведена од страна на секвенционирање, беше прогласен за отворен.

Во понатамошни студии е констатирано дека на овие локуси се наоѓа нуклеотидна секвенца која спречи почитување на DNA молекулите на протеини честички. Такви делови се состојат од регулаторни гени се: промотори ehansery активатори. Тампонирање на хроматинот во нив е на високо ниво, а должината на овие делници во просек околу 300 nm. Постои метод за утврдување на биохемиски отворен хроматин во изолирани јадра во кои употребата на ДНК-ASE ензим. Тој брзо се распаѓа локуси на хромозомите, без-histone протеини. Хроматинот во овие области се нарекува преосетливи.

Улогата на наследноста супстанција

Комплекси, вклучувајќи ДНК, РНК и протеин наречен хроматин, кои се вклучени во ќелија онтогенезата и го смени својот состав во зависност од типот на ткивото и на сцената на развој на организмот како целина. На пример, во епителните клетки на кожата, како гени како ehanser и промотор подобро блокиран од протеини repressors, и овие регулаторни гени во секреторни клетки на цревниот епител и кои се активни во областа на отворен хроматин. Научниците, генетичарите откриле дека на дел од ДНК кој не се кодираат протеини, сметководство за повеќе од 95% од човечкиот геном. Ова значи дека контролата на ген е многу повеќе од оние кои се одговорни за синтеза на пептиди. Воведување на техники како што се ДНК чипови и секвенционирање дозволено да дознаете што хроматин, и како резултат на тоа, за мапирање на човечкиот геном.

Студии на хроматинот е важно во областите на науката како што се човековите генетика и медицинска генетика. Ова е поврзано со нагло зголемување на нивото на појава на наследни болести - како ген и хромозом. Рано откривање на овие синдроми се зголемува процентот на позитивни прогнози во нивниот третман.