Ono što je hromatin: definicija, struktura i funkcija

Biohemijska ispitivanja u genetici - važan način za proučavanje njegove glavne komponente - gena i kromosoma. U ovom članku ćemo pogledati što je hromatin, saznajte svoju strukturu i funkciju u ćeliji.

Nasljednost - glavni imovine žive materije

Među glavnim procesima koji karakterišu organizmi koji žive na Zemlji, su disanje, ishrana, rast, selekcije i reprodukcije. Posljednje funkcija je najvažnije za očuvanje života na našoj planeti. Kako da se ne sjećam da je prva zapovest dao Bog Adamu i Evi je sljedeće: ". Budite plodni i množite" Na nivou ćelija generativnog funkciju vrši sa nukleinske kiseline (sastojka hromozoma). Ove strukture će se raspravljati u ono što slijedi.

Također dodaju da je očuvanje i prijenos genetskih informacija koje nose potomci isti mehanizam koji ne zavisi od nivoa organizacije pojedinaca, koji je za virus i bakterija, i to je univerzalno za ljude.

Ono što je suština nasleđa

U ovom radu proučavamo strukturu hromatina i funkcije koje su direktno zavisi od organizacije molekula nukleinske kiseline. Swiss naučnik Miescher 1869. spojevi su otkriveni u jedrima ćelija imunog sistema, izlaganje svojstva kiseline nazivaju ih prvo nukleina a zatim nukleinskih kiselina. Sa stanovišta hemije, to makromolekula spoj - polimera. Ove monomera su nukleotida koji ima sljedeću strukturu: a purinskih ili pirimidinskih baza, i pentoza ostataka ortofosforne kiseline. Naučnici su otkrili da dvije vrste nukleinskih kiselina mogu biti prisutne u stanicama: DNK i RNK. Oni su kompleksni proteinima da se formira spoj hromozoma. Kao što su proteini, nukleinske kiseline imaju više nivoa prostorne organizacije.

1953. Nobelovu nagradu je Watson i Crick odgonetnuo strukture DNK. To je molekula sastavljena od dva lanca međusobno povezana vodikove veze koje nastaju između dušičnih baza na principu komplementarnosti (suprotno adenin timin baza nalazi nasuprot citozin - guanin). Hromatina strukturu i funkciju koju studira, molekula se sastoji od dezoksiribonukleinske kiseline i ribonukleinske različitim konfiguracijama. Na ovo pitanje, možemo razgovarati detaljnije u poglavlju u "Nivoi hromatina organizacije."

Lokalizacija supstance nasleđa u ćeliji

DNK prisutni u ovim cytostructure kao jezgro, kao iu organele, sposoban podjele - mitohondrije i hloroplasti. To je zbog činjenice da su ove organele obavljaju osnovne funkcije u ćeliji: ATP sintezu, a sinteza glukoze i formiranje kiseonika u ćelijama biljaka. Sintetički organele korak roditelja udvostručio životni ciklus. Dakle, ćerke ćelije u mitozi (dijeljenjem somatskih ćelija) ili mejoze (stvaranje sperme i jajnih ćelija) pruža željeni arsenal ćelijske strukture pružaju ćelije nutrijentima i energijom.

Ribonukleinske kiseline sastoji od jednog lanca i ima nižu molekularnu težinu od DNK. Našla kako u jezgru i na hyaloplasm, i deo je mnogo ćelija organela: ribozomi, mitohondrije, endoplazmatičnog retikulum, plastids. Hromatina u ovim organele povezani s histona proteina i dio plazmida - kružni zatvorenih DNA molekula.

Hromatin struktura i

Dakle, utvrdili smo da su nukleinske kiseline koje se nalaze u suštinu hromozoma - strukturne jedinice nasleđa. Njihova hromatinu pod elektronskim mikroskopom ima oblik granula ili vlaknaste strukture. Sadrži, osim DNK, pa čak i RNA molekula, i proteina izlaže osnovna svojstva i nazivom histona. Sve gore navedene strukture su dio nukleozoma. Nalaze se u jezgru i hromozoma nazivaju vlakana (nit-solenoidi). Rezimirajući sve navedeno, možemo utvrditi da je ovaj hromatina. Ovaj kompleks spoj dezoksiribonukleinske kiseline i specifičnih proteina - histona. Oni, kao i kalemova, su rane dvolančane DNK molekule da formira nukleozoma.

Nivoi hromatina organizacije

nasljednost supstanca ima drugačiju strukturu, koja ovisi o mnogo faktora. Na primjer, na kojoj fazi životnog ciklusa podvrgavaju ćelije: dijeljenjem perioda (metoz ili mejoze), ili sintetički presynthetic tokom međufazne. Od obliku elektromagnetni ili vlakana, kao najjednostavniji, postoji još jedan sabijanje hromatina. Heterohromatina - više gustom stanju, formira se u introna dijelovima kromosoma, što nije moguće transkripcija. Tokom ostatka ćelije - međufazne, kada ne postoji proces podjele - heterohromatina karyoplasm nalazi u jezgru periferno, u blizini njegove membrane. Brtvljenje nuklearne sadržaj postsynthetic fazi se javlja u životnom ciklusu ćelija, i.e. neposredno prije podjele.

Šta određuje kondenzaciju pitanje nasleđa

Nastavljajući istraživanje na pitanje "što je hromatin", istraživači su otkrili da to ovisi o pečatu-histona proteina koji, uz molekula DNK i RNK u nukleozoma. Oni se sastoje od četiri vrste proteina, pod nazivom krave i linker. U trenutku transkripcije (čitanje informacija iz gena preko RNK) nasljednost materijal slabo spojene, a zove se euhromatin.

Trenutno se proučavaju određene distribucije DNK molekula povezanih sa histona proteina. Na primjer, istraživači su otkrili da hromatina različitih lokusa istog hromozoma različitih nivoa kondenzacije. Na primjer, u mjestima pričvršćenja za mitoze vretena hromozoma filamenata zove centromere, to je gušći nego telomeric pregrada - kraj lokusa.

Geni-regulatora i hromatin

Koncept regulacije genske aktivnosti, napravio je francuski genetičari Jacob i Monod, daje ideju o postojanju područja dezoksiribonukleinske kiseline, u kojima nema informacija o strukturi proteina. Oni obavljaju čisto birokratski - rukovodeće funkcije. Imenovanje gena regulatora, ovi dijelovi kromosoma obično u svojoj strukturi lišen-histona proteina. Hromatin, čija je definicija je sproveo sekvenciranja, proglašen je otvoren.

U nastavku istraživanja utvrđeno je da na tim lokusa nalaze se sekvenca nukleotida koji sprečavaju pridržavanje DNK molekule proteina čestica. Takva porcije čine regulatorni geni: promoteri ehansery aktivatora. Zbijanje hromatina u njima je visok, a dužina ovih sekcija u prosjeku oko 300 nm. Postoji metoda za određivanje biohemijskih otvoren hromatin u izolovanim jezgra u kojoj je korištenje DNK-ase enzima. On je brzo razgrađuje lokusa kromosoma, u nedostatku-histona proteina. Hromatina u ovim oblastima je bio pozvan preosjetljivi.

Uloga nasleđa supstance

Kompleksi uključujući DNK, RNK i proteina pod nazivom hromatina, uključeni u ćeliji ontogeneze i izmijeniti njegov sastav ovisno o vrsti tkiva i na fazi razvoja organizma kao cjeline. Npr u epitelnih ćelija kože, kao što geni kao ehanser i promoter blokiran proteina represora, a ovih regulatornih gena u sekretornih ćelija crevnog epitela i aktivni su u području otvorenih hromatina. Naučnici, genetičari otkrili da na djelić DNK koji ne kodiraju proteine, što čini više od 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 dozvoljeno da sazna šta hromatin, i kao rezultat toga, za mapiranje ljudskog genoma.

Studije hromatina je važno u takvim područjima nauke kao što su ljudska genetika i medicinsku genetiku. Ovo je povezano sa oštro povećan nivo pojave nasljednih bolesti - poput gena i kromosoma. Rano otkrivanje ovih sindroma povećava postotak pozitivnih prognoza u njihov tretman.