Kaj je kromatin: definicija, struktura in funkcija

Biokemične študije v genetiki - pomemben način, da preuči svoje glavne komponente - genov in kromosomov. V tem članku bomo pogledati, kaj je kromatina, ugotovite svojo strukturo in funkcijo v celici.

Dednost - glavna lastnost živega snovi

Med glavnimi procesi, ki so značilni za organizme, ki živijo na Zemlji, so dihanje, prehrane, rast, izbor in reprodukcijo. Zadnja funkcija je najbolj pomembno za ohranjanje življenja na našem planetu. Kako ne, da se spomni, da je bila prva zapoved, ki jo je Bog dal Adamu in Evi naslednje: ". Bodita rodovitna in se množita" Na nivoju celic generativni funkcije izvedemo z nukleinskih kislin (sestavno snov kromosomov). Te strukture bodo obravnavani v nadaljevanju.

Prav tako dodajajo, da, da je ohranjanje in prenos genskih informacij, ki ga nosi potomci istega mehanizma, ki ni odvisna od stopnje organiziranosti posameznikov za virusom in bakterijam, in je univerzalen za ljudi.

Kaj je snov dednosti

V tem prispevku preučujemo strukturo kromatin in funkcije, od katerih so neposredno odvisni od organizacije molekul nukleinske kisline. Švicarski znanstvenik Miescher 1869 spojin smo odkrili v jedrih celic imunskega sistema, ki kaže lastnosti kislin jih imenuje prva nukleina in nukleinske kisline. Z vidika kemije, IT makromolekularne spojina - polimerov. Ti monomeri nukleotidov, ki ima naslednjo strukturo: a purin ali pirimidin bazo, in pentoze ostanek ortofosforne kisline. Znanstveniki so ugotovili, da lahko prisotna v celicah dve vrsti nukleinskih kislin: DNA in RNA. So kompleksiran z beljakovinami, da se tvori spojina s kromosomov. Kot tudi beljakovine, nukleinske kisline imajo več ravni organizacije prostora.

Leta 1953 je Nobelov Watson in Crick dešifrirati strukturo DNK. To je molekula, sestavljena iz dveh verig z vodikovimi vezmi, ki nastanejo med dušikovih baz na medsebojno načela dopolnjevanja (nasproti adenin timin baze, ki se nahaja nasproti citozin - gvanin). Kromatin struktura in funkcija katerih preučujemo, molekula obsega deoksiribonukleinske kisline in Ribonukleinska različne konfiguracije. V zvezi s tem smo podrobneje govorili v poglavju v "Stopnje kromatina organizacije."

Lokalizacija snovi dednosti v celici

DNK prisotna v teh cytostructure kot jedro, in tudi v organele, sposoben Division - mitohondrijev in kloroplastov. To je posledica dejstva, da te organele opravljanje bistvenih funkcij v celici: sintezo ATP, in sintezo glukoze in nastanek kisika v rastlinskih celicah. Sintetična organele korak staršev podvoji življenjski cikel. Tako hčerinskih celic na mitoze (deljenjem somatskih celic) ali mejoze (tvorbo sperme in jajčec) je dala želen arzenal celične strukture zagotavljajo celice s hranili in energijo.

Ribonukleinska kislina sestoji iz ene verige in ima nižjo molekulsko maso kot DNA. Našla sta v jedru in v hyaloplasm, in je sestavni del mnogih organelov celic: ribosome, mitohondrije, endoplazemski retikulum, plastidih. Kromatin v teh organelov, povezanih z histon proteina in del plazmidov - krožni zaprtih DNA molekule.

Kromatin struktura in

Tako smo ugotovili, da je nukleinske kisline vsebuje snovi kromosomov - strukturne enote dednosti. Njihova kromatin pod elektronskim mikroskopom ima obliko granulah ali nitastih strukturah. Vsebuje poleg DNA in celo RNA molekule, in proteine, ki izražajo osnovne lastnosti in imenovane histones. Vse zgoraj navedene strukture so del nukleosomom. Najdemo jih v jedru in kromosomi se imenujejo fibrile (nit-solenoids). Če povzamemo vse zgoraj, bomo ugotovili, da ta kromatina. Ta kompleks Spojina deoksiribonukleinske kisline in specifičnih proteinov - histones. Ti, kot tuljav, navite dvojno vijačnico molekule DNA, da se tvori nukleosomom.

Ravni kromatina organizacije

dednost snov ima drugačno strukturo, ki je odvisna od mnogih dejavnikov. Na primer, v kateri fazi življenjskega cikla ki je v postopku celice: tako, da se obdobje (metoz ali mejoze), ali sintetičnega presynthetic med interfazi. Iz obliki solenoid ali vlaken, kot najbolj preprost, je nadalje kompaktiranje kromatina. Heterokromatin - bolj gosto stanje, tvorjena v intronska dele kromosoma, ki je ni mogoče transkripcije. V celicah za počitek - medfazno, ko ni proces delitve - heterokromatin karyoplasm nahaja v jedru obrobno, v bližini njenega membrano. Tesnjenje se jedrski VSEBINA postsynthetic fazo pojavi v življenjski cikel celic, torej tik pred delitvijo.

Kaj določa kondenzacijo snovi dednosti

Nadaljevanje raziskati vprašanje "kaj je kromatin," so raziskovalci ugotovili, da je to odvisno od tjulnjev, histonov beljakovin, ki skupaj z molekulami DNK in RNK v nukleosomom. Sestavljeni so iz štirih vrst beljakovin, imenovanih krav in povezovalnik. Trenutno transkripcije (branje podatkov iz gena preko RNA) dednost snov slabo kondenzirana, in se imenuje euchromatin.

Trenutno porazdelitvi molekul DNA, povezane z histonskih proteinov jih raziskali. Na primer, raziskovalci so ugotovili, da je kromatin drugačno loci istih kromosomov različnih ravneh kondenzacije. Na primer, na mestih pritrditve k mitotićnih vretena kromosomskih vlaken imenovanih centromerov, je bolj gosto kot telomerični oddelkih - končni lokusov.

Geni-regulatorji in kromatin

Koncept regulacije genske dejavnosti, ki jih francoski genetiki Jakoba in Mondu ustvaril, daje idejo o obstoju področij deoksiribonukleinski kisline, v katerem ni podatkov o strukturi proteina. Opravljajo a zgolj birokratsko - poslovodne funkcije. Poimenovanje gene regulatorjev te dele kromosomov običajno v svoji sestavi nima-histonskih proteinov. Kromatin, katerega opredelitev je bila izvedena sekvenciranje, je bil imenovan odprta.

V nadaljnjih študijah je bilo ugotovljeno, da so v teh lokusov nahaja nukleotidno sekvenco, ki preprečujejo upoštevanje molekul DNA beljakovinskih delcev. Ti odseki obsegajo regulatorni geni so: pobudnikom ehansery aktivatorji. Zbijanjem kromatina v njih je visoka in dolžina od teh delov povprečij približno 300 nm. Tukaj je metoda za določanje biokemične odprt kromatin v izoliranih jeder, pri kateri uporaba encima DNA ASE. Je hitro pokvari loci kromosomov, manjka-histonske proteini. Kromatin na teh področjih je bil imenovan preobčutljivi.

Vloga dednosti snovi

Kompleksi vključno DNA, RNA in proteinov imenujemo kromatina, ki sodelujejo pri celični zorenjem in spremenijo svoje sestave, odvisno od vrste tkiva in od stopnje razvoja organizma kot celote. Npr, v epitelnih celic kože takih genov ehanser in promotor blokirana beljakovine represorji in te regulatorne gene v sekretorne celic intestinalnega epitelija in so aktivni na področju odprtega kromatina. Znanstveniki, genetiki ugotovili, da na del DNK, ki ne kodirajo proteine, ki predstavlja več kot 95% človeškega genoma. To pomeni, da je nadzor gen veliko več kot tistih, ki so odgovorni za sintezo peptidov. Uvedba tehnik, kot so čipi DNK in zaporedja dovoljeno, da ugotovite, kaj je kromatin, in kot rezultat, zemljevid človeškega genoma.

Študije kromatina je pomembno na področjih znanosti, kot so človeško genetiko in medicinske genetike. To je povezano z močno povečano stopnjo pojava dednih bolezni - kot gena in kromosomu. Zgodnje odkrivanje teh sindromov povečuje odstotek pozitivnih napovedi v svojem zdravljenju.