Beth yw cromatin: diffiniad, strwythur a swyddogaeth

astudiaethau biocemegol mewn geneteg - yn ffordd bwysig i astudio ei gydrannau brif - genynnau a gromosomau. Yn yr erthygl hon byddwn yn edrych ar yr hyn sy'n cromatin, cael gwybod ei strwythur a'i swyddogaeth yn y gell.

Etifeddeg - y prif eiddo fater byw

Ymhlith y prif brosesau sy'n nodweddu'r organebau sy'n byw ar y Ddaear, yn anadlu, maeth, tyfiant, dewis ac atgenhedlu. Mae'r swyddogaeth olaf yw'r pwysicaf ar gyfer cadwraeth bywyd ar ein planed. Sut i beidio â cofio bod y gorchymyn cyntaf a roddwyd gan Dduw i Adda ac Efa oedd y canlynol: ". Byddwch ffrwythlon ac amlhewch" Ar lefel y celloedd swyddogaeth cynhyrchiol cael ei berfformio gyda asidau niwcleig (sylwedd cyfansoddol o gromosomau). Bydd y strwythurau hyn yn cael eu trafod yn yr hyn sy'n dilyn.

Rydym hefyd yn ychwanegu bod y cadw a throsglwyddo gwybodaeth enetig a wnaed gan ddisgynyddion un mecanwaith nad yw'n dibynnu ar y lefel o drefniadaeth unigolion, hynny yw ar gyfer feirws a bacteria, ac mae'n gyffredinol i bobl.

Beth yw sylwedd etifeddeg

Yn y papur hwn rydym yn astudio adeiledd a swyddogaethau cromatin ohonynt yn dibynnu'n uniongyrchol ar y sefydliad molecylau asid niwclëig. Miescher gwyddonydd Swistir yn 1869 cyfansoddion yn cael eu canfod yn y niwclysau o gelloedd y system imiwnedd, arddangos priodweddau asidau eu galw nukleina gyntaf ac asidau niwcleig wedyn. O safbwynt cemeg, mae'n macromoleciwlaidd cyfansawdd - polymerau. Mae'r monomerau yn niwcleotidau cael y strwythur canlynol: a purine neu sylfaen pyrimidine, a gweddillion pentos o asid orthophosphoric. Mae gwyddonwyr wedi darganfod y gall dau fath o asidau niwclëig fod yn bresennol yn y celloedd: DNA ac RNA. Maent yn cael eu complexed gyda phroteinau i ffurfio cyfansoddyn o gromosomau. Yn ogystal â proteinau, asidau niwclëig â lefelau lluosog o sefydliad gofodol.

Yn 1953 roedd y Wobr Nobel Watson a Crick dehongli'r strwythur DNA. Mae'n foleciwl sy'n cynnwys dwy gadwyn gydgysylltiedig gan fondiau hydrogen sy'n codi rhwng canolfannau nitrogenaidd ar yr egwyddor o cyfatebolrwydd (gyferbyn sylfaen thymin adenin lleoli gyferbyn cytosin - gwanin). strwythur a swyddogaeth yr ydym yn astudio cromatin, y moleciwl yn cynnwys asid diocsiriboniwclëig a ffurfweddau gwahanol ribonucleic. Ar y mater hwn, byddwn yn trafod yn fanylach yn yr adran "Mae lefelau sefydliad cromatin."

Lleoleiddio o sylwedd etifeddeg mewn cell

DNA bresennol yn cytostructure hyn fel y craidd, a hefyd mewn organynnau, sy'n gallu rhannu - mitocondria a chloroplastau. Mae hyn oherwydd y ffaith bod y organynnau hyn yn cyflawni swyddogaethau hanfodol yn y gell: synthesis ATP, a synthesis o glwcos a ffurfio ocsigen yn y celloedd planhigion. organynnau synthetig cam rhiant dyblu cylch bywyd. Felly, mae'r epilgelloedd yn mitosis (rhannu celloedd somatig) neu meiosis (ffurfio sberm a ofa) rhoddir y strwythurau cell arsenal a ddymunir yn darparu y celloedd gyda maetholion ac egni.

asid riboniwcleig cynnwys un gadwyn ac mae ganddo moleciwlaidd pwysau is na DNA. Mae hi'n dod o hyd yn y cnewyllyn ac yn hyaloplasm, ac mae'n rhan o nifer o organynnau cell: ribosomau, mitocondria, reticwlwm endoplasmic, plastids. Cromatin mewn organynnau hyn sy'n gysylltiedig â brotein histone ac yn rhan o'r plasmidau - cylchlythyr ar gau molecylau DNA.

strwythur cromatin a

Felly, rydym wedi sefydlu bod yr asid niwclëig a gynhwysir yn y sylwedd o cromosomau - yr unedau strwythurol o etifeddeg. Mae eu cromatin dan y microsgop electron sydd ar ffurf gronynnog neu strwythurau ffilamentog. Mae'n cynnwys, ar wahân i'r DNA, a hyd yn oed moleciwlau RNA, a phroteinau arddangos priodweddau sylfaenol a histones a enwir. Mae pob un o'r uchod strwythurau yn rhan o'r nucleosome. Maent yn cael eu gweld yn y cnewyllyn a gelwir y cromosomau yn fibrils (edau-solenoids). Crynhoi pob un o'r uchod, rydym yn penderfynu bod cromatin hwn. Mae'r cyfansoddyn gymhleth o asidau diocsiriboniwclëig a phroteinau penodol - histones. Maent, fel y coil, yn cael eu dirwyn molecylau DNA dwbl-sownd i ffurfio nucleosome.

Lefelau sefydliad cromatin

Mae gan etifeddeg sylweddau strwythur gwahanol, sy'n dibynnu ar nifer o ffactorau. Er enghraifft, ar ba gam o'r bywyd cell Yn cael cylch: rhannu'r cyfnod (metoz neu meiosis), neu presynthetic synthetig ystod Rhyngffas. O'r ffurf solenoid, neu fibrils, fel y rhai mwyaf syml, mae gywasgu pellach o cromatin. Heterochromatin - cyflwr fwy trwchus, yn cael ei ffurfio yn y dogn intron y cromosom, ac nid yw trawsgrifiad bosibl. Yn ystod y celloedd gweddill - Rhyngffas, pan nad oes proses is-adran - karyoplasm heterochromatin lleoli yn y cnewyllyn ymylol, ger ei bilen. Selio cynnwys niwclear cyfnod postsynthetic yn digwydd yn y cylch bywyd o gelloedd, hy yn union cyn rhannu.

Beth sy'n pennu'r cyddwysiad o mater o etifeddeg

Parhau i ymchwilio i'r cwestiwn "beth yw cromatin," ymchwilwyr fod ei fod yn dibynnu ar y proteinau sêl-histone hynny, ynghyd â'r molecylau DNA ac RNA yn y nucleosome. Maent yn cynnwys pedwar math o broteinau, a elwir gwartheg a linker. Ar hyn o bryd trawsgrifio (darllen gwybodaeth o genyn drwy RNA) deunydd etifeddeg ffiws yn wael, ac fe'i gelwir euchromatin.

Ar hyn o bryd dosbarthiad penodol o foleciwlau DNA sy'n gysylltiedig â phroteinau histone yn cael eu hastudio. Er enghraifft, ymchwilwyr fod cromatin loci gwahanol o'r un cromosom gwahanol lefelau o anwedd. Er enghraifft, mewn mannau o ymlyniad at y ffilamentau cromosom werthyd mitotig a elwir centromeres, mae'n fwy trwchus na'r adrannau telomeric - loci diwedd.

Genynnau-rheoleiddwyr a cromatin

Mae'r cysyniad o reoleiddio gweithgarwch genyn, a grëwyd gan genetegwyr Ffrengig Jacob a Monod, yn rhoi syniad o fodolaeth y meysydd asid diocsiriboniwclëig, lle nid oes unrhyw wybodaeth am strwythur y protein. Maent yn perfformio fiwrocrataidd yn unig - rheolaethol swyddogaethau. Enwi genynnau rheoleiddwyr, y rhannau hyn o'r cromosomau fel arfer yn ei strwythur proteinau amddifad-histone. Roedd cromatin, mae'r diffiniad o a gynhaliwyd gan dilyniannu, a enwyd ar agor.

Mewn astudiaethau pellach, gwelwyd bod yn y loci hyn yn cael eu lleoli dilyniant niwcleotid sy'n atal cadw at y moleciwlau DNA o ronynnau protein. dogn o'r fath yn cynnwys y genynnau rheoleiddio yw: ysgogwyr hyrwyddwyr ehansery. Mae cywasgu o cromatin i mewn iddynt yn uchel, a hyd y cyfartaleddau adrannau hyn tua 300 nm. Mae dull o bennu cromatin agored biocemegol mewn niwclysau ynysig lle y defnydd o ensym ASE-DNA. Yn fuan yn torri i lawr loci o gromosomau, proteinau brin-histone. Cromatin yn y meysydd hyn wedi cael ei alw gorsensitif.

Rôl sylwedd etifeddeg

Cyfadeiladau cynnwys DNA, RNA a cromatin protein o'r enw, sy'n ymwneud â ontogeny celloedd a newid ei gyfansoddiad yn dibynnu ar y math o feinwe ac ar y cam datblygu o organeb yn ei gyfanrwydd. E.e. yn y celloedd epithelial y croen genynnau fel ehanser a hyrwyddwr blocio proteinau repressors, a genynnau rheoleiddio hyn yn y celloedd secretory y epitheliwm berfeddol ac yn weithgar ym maes cromatin agored. Mae gwyddonwyr, genetegwyr fod ar ffracsiwn o'r DNA sydd ddim yn amgodio proteinau, sy'n cyfrif am dros 95% o'r genom dynol. Mae hyn yn golygu bod y rheolaeth genyn yn llawer mwy na'r rhai sy'n gyfrifol am y synthesis o peptidau. Mae cyflwyno dechnegau megis sglodion DNA a dilyniannu hawl i gael gwybod beth mae'r cromatin, ac o ganlyniad, i fapio genom dynol.

Mae astudiaethau o cromatin yn bwysig mewn ardaloedd o'r fath o wyddoniaeth, megis geneteg dynol a geneteg feddygol. Mae hyn yn gysylltiedig â lefel cynyddu'n sydyn o achosion o glefydau etifeddol - genyn hoffi ac cromosom. canfod yn gynnar o syndromau hyn yn cynyddu canran y rhagolygon cadarnhaol yn eu triniaeth.