Wat is chromatin: definysje, struktuer en funksje

Biochemical stúdzjes yn Genetik - in wichtige manier om te studearjen syn wichtichste ûnderdielen - genen en chromosomes. Yn dit artikel sille wy sjen nei wat chromatin, fynt út syn struktuer en funksje yn 'e sel.

Erflikens - de wichtichste eigendom fan de libbene matearje

Under de wichtichste prosessen dy't karakterisere de organismen dy't libje op 'e Ierde, binne sykheljen, fieding, groei, seleksje en reproduksje. De lêste funksje is it meast wichtich foar it behâld fan it libben op ús planeet. Hoe net te sin brocht wurde dat it earste gebod jûn troch God oan Adam en Eva wie de folgjende: "Wês fruchtber en formannichfâldigje." Op it nivo fan de sellen generative funksje wurdt útfierd mei nucleic soeren (Constituent stof fan chromosomes). Dy struktueren sille wurde besprutsen yn wat folget.

Wy ek heakjen dat it behâld en trochjaan fan genetyske ynformaasje droegen troch de neiteam fan deselde meganisme dat net ôfhinklik is op it nivo fan 'e organisaasje fan' e yndividuen, dat is foar firus en bakteriën, en it is universeel foar minsk.

Wat is it stof fan 'e oererving

Yn dit papier wy studearje de chromatin struktuer en funksjes wêrfan binne direkt ôfhinklik fan 'e organisaasje fan nucleic acid molekulen. Swiss wittenskipper Miescher yn 1869 ferbinings waarden ûntdutsen yn de kearnen fan de sellen fan it ymmúnsysteem, útstalling eigenskippen fan soeren neamden se earst nukleina en dan nucleic soeren. Ut it stânpunt fan skiekunde, it macromolecular COMPOUND - polymearen. Dy monomers binne nucleotides hawwende de neikommende struktuer: in purine of Pyrimidine basis, en pentose oerbliuwsel fan orthophosphoric acid. Wittenskippers hawwe fûn dat twa soarten fan nucleic soeren meie wêze oanwêzich yn de sellen: DNA en RNA. Se wurde complexed mei aaiwiten te foarmje in ferbining fan chromosomes. Likegoed as aaiwiten, nucleic soeren hawwe meardere nivo 's fan romtlike organisaasje.

Yn 1953 de Nobelpriis wie Watson en Crick deciphered de struktuer fan DNA. It is in molekúl gearstald út twa keatlingen inoar ferbûn troch wetterstof obligaasjes dy't tusken nitrogenous bases op it prinsipe fan de komplemintariteit (tsjinoer adenine thymine basis leit tsjinoer SUG - guanine). Chromatin struktuer en funksje fan dêr't wy binne studearjen, it molekúl bestiet út in deoxyribonucleic acid en ribonucleic ferskate formaasjes. Op dizze dei, wy beprate mear yn detail yn it haadstik "Levels fan chromatin organisaasje."

Lokalisaasje fan it stof fan 'e oererving yn in sel

DNA oanwêzich yn dizze cytostructure as de kearn, en ek yn organelles, steat fan ferdieldens - pecks en chloroplasts. Dat komt troch it feit dat dizze organelles útfiere essinsjele funksjes yn de sel: ATP synteze, en de synteze fan glukoaze en soerstof formaasje yn plant sellen. Syntetyske organelles stap âlder ferdûbele lifecycle. Sa, de dochter sellen op doch (dielen somatyske sellen) of meiosis (de foarming fan sperma en soma) afforded de winske arsenal sel struktueren jout de sellen mei fiedingsstoffen en enerzjy.

Ribonucleic acid bestiet út ien keten en hat in legere molekulêre gewicht as DNA. Se fûn sawol yn 'e kearn en yn hyaloplasm, en is part fan in soad sel organelles: ribosomes, pecks, endoplasmic Crimineel, plastids. Chromatin yn dizze organelles ferbûn mei histone aaiwyt en in part fan 'e plasmids - rûne sletten DNA molekulen.

Chromatin struktuer en

Sa hawwe wy fêststeld dat de nucleic soere opnommen yn 'e stof fan' chromosomes - de strukturele ienheden fan erflikens. Harren chromatin ûnder de elektroanemikroskoop hat de foarm fan korrelige of filamentous struktueren. It befettet, neist it DNA, en sels RNA molekulen, en aaiwiten útstalling basiseigenskippen en neamd histones. Alle fan boppesteande bouwurken binne in part fan de nucleosome. Se binne te finen yn de kearn en de chromosomes wurde neamd fibrils (thread-solenoids). Gearfetsjend al it boppesteande, wy bepale dat dit chromatin. Dit kompleks COMPOUND fan deoxyribonucleic soeren en spesifike aaiwiten - histones. Se, lykas de Coils, binne opwûn dûbel-strâne DNA molekulen om te foarmjen fan in nucleosome.

Levels of chromatin organisaasje

erflikens stof hat in oare struktuer, dat hinget fan in soad faktoaren. Bygelyks, op hokker poadium fan it libben syklus ûndergiet sel: snijt de perioade (metoz of meiosis), of syntetyske presynthetic ûnder Interphase. Ut 'e foarm fan in solenoid, of fibrils, as de meast simpele, der is in fierdere fertichting fan chromatin. Heterochromatin - in mear tichte steat, is foarme yn de intron dielen fan 'e gromosoom, dat is net mooglik transkripsje. Yn de rest sellen - Interphase, doe't der gjin division proses - heterochromatin karyoplasm leit yn 'e kearn peripherally, tichtby syn membraan. Sealing nukleêre ynhâld postsynthetic poadium komt foar yn it libben syklus fan sellen, i.e. fuortendaliks foar't divyzje.

Wat bepaalt de kondinsstripen fan kwestje fan erflikens

Trochgean mei ferkenne de fraach "wat is chromatin," ûndersikers fûn dat it hinget fan it segel-histone aaiwiten dy't, tegearre mei de molekulen fan DNA en RNA yn 'e nucleosome. Se bestean út fjouwer soarten fan aaiwiten, neamd kij en Linker. Op it momint fan transkripsje (it lêzen fan de ynformaasje fan gen fia RNA) erflikens materiaal min fergroeid, en hjit euchromatin.

Op dit stuit benammen ferdieling fan de DNA molekulen dy't by histone aaiwiten wurde bestudearre. Bygelyks, ûndersikers fûn dat chromatin ferskillende Plak fan deselde gromosoom ferskillende nivo 's fan kondinsstripen. Bygelyks, op plakken fan taheaksel oan 'e mitotic spindle gromosoom filaments neamd centromeres, it is mear ticht as de telomeric seksjes - ein Plak yn.

Genen-tafersjochhâlders en chromatin

It konsept fan de feroardering fan gen aktiviteit, makke troch Frânske geneticists Jacob en Monod, jout in idee fan it bestean fan de gebieten fan deoxyribonucleic acid, wêrby't der gjin ynformaasje oer de struktuer fan de proteïne. Se fiere in inkeld amtlike - bestjoerlike funksjes. Nammejouwing genen tafersjochhâlders, dy dielen fan 'e chromosomes meastal yn syn struktuer sûnder-histone aaiwiten. Chromatin, de definysje fan dat waard útfierd troch sequencing, waard neamd iepen.

Yn fierdere stúdzjes waard fûn dat der op dizze Plak yn lizze in nucleotide sequence dy't foarkomme fêsthâlden oan it DNA molekulen fan proteïne dieltsjes. Sokke parten teffens de regeljouwing genen binne: inisjatyfnimmers ehansery activators. It fertichting fan chromatin yn harren is heech, en de lingte fan dy rubriken gemiddelden likernôch 300 nm. Der is in metoade foar it fêststellen fan de biochemical iepen chromatin yn isolearre kearnen dêr't it brûken fan DNA-Åse enzyme. Hy snel breekt Plak fan chromosomes, ûntbrekt-histone aaiwiten. Chromatin yn dy gebieten is neamd hypersensitive.

De rol fan 'e oererving stof

Kompleksen ynklusyf DNA, RNA en eiwit neamd chromatin, belutsen by sel ontogeny en feroarje har gearstalling ôfhinklik fan it weefsel type en op it toaniel fan de ûntwikkeling fan in organisme as gehiel. Bgl, yn 'e epithelial sellen fan de hûd sokke genen as ehanser en promotor blokkearre aaiwiten repressors, en dy wet- en regeljouwing genen yn de secretory sellen fan de intestinal epithelium en binne aktyf op it mêd fan iepen chromatin. Wittenskippers, geneticists fûn dat op in fraksje fan it DNA dat net kodearjen aaiwiten, goed foar mear as 95% fan 'e minsklike genome. Dat betsjut dat it gen kontrôle is folle mear as harren dy't ferantwurdlik foar de synteze fan peptiden. De ynfiering fan de techniken lykas DNA chips en sequencing tastien te finen út wat de chromatin, en as gefolch, yn kaart te bringen op de minsklike genome.

Stúdzjes fan chromatin is wichtich yn sokke gebieten fan wittenskip lykas minsklike Genetyske Sintrums en medyske Genetika. Dat wurdt yn ferbân brocht mei in skerp ferhege nivo fan foarkommen fan erflike sykten - lykas gene en chromosome. Betiid opspoaren fan dy syndroamen fergruttet it persintaazje positive prognoazes yn har behanneling.