Što je kromatina: definicija, struktura i funkcija

Biokemijske studije u genetici - važan način za proučavanje njegove glavne komponente - gene i kromosome. U ovom članku ćemo pogledati što je kromatina, saznati svoju strukturu i funkciju u stanici.

Nasljeđe - glavni vlasništvo žive tvari

Među glavnim procesima koji karakteriziraju organizme koji žive na Zemlji, disanja, prehrane, rast, odabir i reprodukciju. Posljednja funkcija je najvažnije za očuvanje života na našoj planeti. Kako se ne prisjetiti da je prva zapovijed dao Bog Adamu i Evi bio je sljedeći: „Plodite se i množite” Na razini stanica generativni funkcija se izvodi s nukleinskim kiselinama (sastavni supstance kromosoma). Te strukture će se raspravljati u ono što slijedi.

Također smo dodali da je očuvanje i prijenos genetskih informacija provodi potomci istog mehanizma koji ne ovisi o razini organizacije pojedinaca, koji je za virusa i bakterija, i to je univerzalna za ljude.

Što je supstanca nasljedstvo

U ovom radu proučavamo kromatina strukture i funkcije od kojih su izravno ovisi o organizaciji molekula nukleinske kiseline. Swiss znanstvenik Miescher 1869 spojeve otkrivene su u jezgrama stanica imunološkog sustava, koji pokazuju svojstva kiselina naziva ih prvi nukleina te nukleinske kiseline. Sa stajališta kemije, to makromolekularni spoj - polimer. Ovi monomeri su nukleotidi koji imaju sljedeću strukturu: a baza purina ili pirimidina, i pentoza ostatak iz ortofosforne kiseline. Znanstvenici su otkrili da dvije vrste nukleinskih kiselina mogu biti prisutne u stanicama: DNA i RNA. Su u kompleksu s proteinima, čime se dobije spoj kromosoma. Kao i proteini, nukleinske kiseline imaju više razine prostorne organizacije.

Godine 1953. Nobelova nagrada je Watson i Crick dešifrirali strukturu DNK. To je molekula sastavljena od dvaju lanaca međusobno vodikovim vezama između nastaju dušičnih baza na principu komplementarnosti (nasuprot adenin timin bazi nalazi nasuprot citozin - gvanin). Kromatina struktura i funkcija koje se studira, molekula sadrži od deoksiribonukleinske kiseline i ribonukleinske različite konfiguracije. Na ovo pitanje, možemo raspravljati detaljnije u poglavlju „razinama kromatina organizacije.”

Lokalizacija tvari nasljeđivanja u stanici

DNA prisutni u tim cytostructure kao jezgra, te također u organela, sposoban podjela - mitohondrijima i kloroplastima. To je zbog činjenice da su ti organele obavljaju esencijalne funkcije u stanici: ATP sinteze, i sintezu glukoze i kisika formacije u biljnim stanicama. Sintetski korak organele roditelj udvostručio životni ciklus. Tako, kćeri stanica u mitozi (dijeljenjem somatske stanice) ili (mejoza formiranje spermija i jajne stanice) daje željeni arsenal stanične strukture osiguravaju stanice s hranjivim tvarima i energije.

Ribonukleinske kiseline sastoji od jednog lanca i ima manju molekularnu težinu od DNA. Našla iu jezgri iu hyaloplasm, te je dio mnogih staničnih organela: ribosoma, mitohondrije, endoplazmin retikulum, plastida. Kromatina u tim povezane s organela histonski protein i dio plazmida - kružne zatvorene DNA molekula.

Kromatina i strukture

Tako smo utvrdili da je nukleinska kiselina sadržana u tvari kromosoma - strukturne jedinice nasljeđa. Njihova kromatina pod elektronskim mikroskopom ima oblik granula ili vlaknastih struktura. On sadrži, osim DNA, pa čak i RNA molekule, i proteini izlažu osnovnih svojstava i zove histona. Sve gore navedene strukture su dio nukleosoma. Oni se nalaze u jezgri i kromosomi nazivaju fibrila (nit solenoidi). Rezimirajući sve gore, utvrdimo da kromatina. Ovaj kompleks spoj deoksiribonukleinske kiseline i određenih proteina - histona. Oni, kao spirala, omotani dvostruke uzvojnice DNA molekule da nastane nukleosoma.

Razine kromatina organizacije

nasljedstvo tvar ima drugačiju strukturu, koja ovisi o mnogim čimbenicima. Na primjer, na kojoj fazi životnog ciklusa se podvrgavaju ćeliji: dijeljenjem razdoblje (metoz ili mejoze) ili sintetske predmitotičke tijekom međufaze. Od obliku solenoida ili fibrils, kao najjednostavniji, tu je i dalje sabijanje kromatina. Heterokromatin - više gusta stanje, a formira se u dijelovima introna kromosomu, koje nije moguće transkripcija. Tijekom ostatka stanica - međufaza, kada ne postoji proces podjele - heterokromatin karyoplasm nalazi u jezgri periferno, u blizini njegove membrane. Brtvljenje nuklearna sadržaje, postsynthetic stadij se javlja u životnom ciklusu stanica, odnosno neposredno prije podjele.

Ono što određuje kondenzaciju materije nasljeđivanja

Nastavljajući istraživati pitanje „što je kromatina”, istraživači su otkrili da to ovisi o tuljana-histona proteina koji, zajedno s molekulama DNA i RNA u nukleosomu. Oni se sastoje od četiri vrste proteina, nazvanih krava i veznika. U trenutku transkripcije (čitanje podataka iz gena putem RNA) nasljedstvo materijal slabo spojena, te je pozvao euchromatin.

Trenutno posebno distribuciju DNA molekula povezanih s histonskih proteina se proučava. Na primjer, istraživači su otkrili da kromatina različite loci istom kromosomu različitih razina kondenzacije. Na primjer, na mjestima pričvršćenja za diobenog vretena kromosomskih filamenata zove centromera, to je gušća od telomera dijela - kraj lokusa.

Geni-regulatori i kromatina

Koncept regulacije genske aktivnosti, izrađen od strane Francuski genetičara Jakova i Monod, daje ideju o postojanju područja dezoksiribonukleinske kiseline, u kojem nema podataka o strukturi proteina. Oni obavljaju isključivo birokratske - menadžerska funkcija. Imenovanje geni regulatori, ovi dijelovi kromosoma obično u njegovoj strukturi bez-histona proteina. Kromatina, čija je definicija je provedeno od strane sekvenciranje, a ime je dobio otvorene.

U daljnjim istraživanjima je pronađeno da u tim lokusa nalaze nukleotidnu sekvencu koja se spriječilo prianjanje na DNA molekule čestica proteina. Takvi dijelovi obuhvaćaju regulatorne gena: promotori ehansery aktivatori. Zbijanje kromatina u njih visoka, a dužina tih dionica prosjeka oko 300 nm. Postoji metoda za određivanje biokemijski otvoreni kromatina u izoliranim nukleusima u kojima upotreba enzima DNA-ASE. On je brzo razgrađuje lokusa kromosoma, bez-histon proteini. Kromatina u tim područjima je pozvao preosjetljivi.

Uloga nasljedstvo tvari

Kompleksi, uključujući DNA, RNA i proteina naziva kromatina, koji su uključeni u staničnu posebnom pažnjom i mijenjaju svoj sastav, ovisno o tipu tkiva te o stupnju razvoju organizma kao cjeline. Primjerice, u epitelnim stanicama kože takvih gena kao i promotor ehanser blokira proteine represora i ove gene regulatore u sekretornih stanica u intestinalni epitel i aktivni su u području otvorene kromatina. Znanstvenici, genetičari su otkrili da u djeliću DNK koji ne kodiraju proteine, što čini preko 95% ljudskog genoma. To znači da je kontrola gena je mnogo više od onih koji su odgovorni za sintezu peptida. Uvođenje tehnike kao što su DNK čipova i sekvenciranje smije saznati što kromatina i kao rezultat toga, za mapiranje ljudskog genoma.

Studije kromatina je važno u takvim područjima znanosti, kao što su ljudska genetika i medicinske genetike. Ovo je povezano s povećanom razinom oštro pojave nasljednih bolesti - kao što je gen i kromosom. Rano otkrivanje tih sindroma povećava postotak pozitivnih prognoze u njihovu liječenju.