FormationVidenskab

Hvad er kromatin: definition, struktur og funktion

Biokemiske studier i genetik - en vigtig måde at studere de vigtigste komponenter - gener og kromosomer. I denne artikel vil vi se på, hvad er kromatin, finde ud af sin struktur og funktion i cellen.

Arvelighed - den vigtigste egenskab af levende materiale

Blandt de vigtigste processer, der karakteriserer de organismer, der lever på Jorden, der trækker vejret, ernæring, vækst, udvælgelse og reproduktion. Den sidste funktion er det vigtigste for bevarelsen af livet på vores planet. Hvordan man ikke at minde om, at det første bud givet af Gud til Adam og Eva var følgende: "Bliv frugtbare og mangfoldige" På niveauet af celler generative funktion udføres med nukleinsyrer (bestanddel af kromosomer). Disse strukturer vil blive diskuteret i det følgende.

Vi tilføjer også, at bevarelse og overførsel af genetisk information båret af efterkommere af den samme mekanisme, der ikke afhænger af graden af organisering af enkeltpersoner, der er for virus og bakterier, og den er universel for mennesker.

Hvad er indholdet af arvelighed

I dette papir undersøger vi chromatin struktur og funktioner som er direkte afhængig af organiseringen af nukleinsyremolekyler. Swiss videnskabsmand Miescher i 1869 forbindelser blev påvist i kernerne i celler i immunsystemet, der udviser egenskaber af syrer kaldte dem første nukleina og derefter nukleinsyrer. Ud fra synspunktet kemi, it makromolekylære forbindelse - polymerer. Disse monomerer er nukleotider med følgende struktur: en purin- eller pyrimidinbase, og pentose rest af orthophosphorsyre. Forskere har fundet, at to slags nucleinsyrer kan være til stede i cellerne: DNA og RNA. De er kompleksdannet med proteiner til dannelse af en forbindelse af kromosomer. Samt proteiner, nukleinsyrer har flere niveauer af rumlig organisation.

I 1953 var Nobelprisen Watson og Crick tydet strukturen af DNA. Det er et molekyle sammensat af to kæder er indbyrdes forbundet ved hydrogenbindinger opstår mellem nitrogenbaser på princippet om komplementaritet (modsat adenin thyminbase ligger overfor cytosin - guanin). Chromatin struktur og funktion som vi studerer, molekylet omfatter en deoxyribonucleinsyre og ribonucleinsyre forskellige konfigurationer. På dette punkt, vi diskuterer nærmere i afsnittet "Niveauer af kromatin organisation."

Lokalisering af stoffet af arvelighed i en celle

DNA til stede i disse cytostructure som kernen, og også i organeller, kan division - mitochondrier og chloroplaster. Dette skyldes det faktum, at disse organeller udføre væsentlige funktioner i cellen: ATP-syntese, og syntesen af glucose og dannelse oxygen i planteceller. Syntetiske organeller trin forælder fordoblet livscyklus. Således datterceller ved mitose (delende somatiske celler) eller meiose (dannelsen af sperma og æg) gav det ønskede arsenal cellestrukturer giver cellerne med næringsstoffer og energi.

Ribonukleinsyre består af en kæde og har en lavere molekylvægt end DNA. Hun fandt både i kernen og i hyaloplasm, og er en del af mange celleorganeller: ribosomer, mitokondrier, endoplasmatiske reticulum, plastider. Kromatin i disse organeller forbundet med histon-protein og en del af plasmiderne - cirkulære lukkede DNA-molekyler.

Chromatinstruktur og

Så vi har fastslået, at nukleinsyren er indeholdt i substansen af kromosomer - de strukturelle enheder af arvelighed. Deres kromatin under elektronmikroskop har form af granulat eller filamentøse strukturer. Den indeholder, foruden DNA, og endda RNA molekyler og proteiner der udviser basiske egenskaber og navngivne histoner. Alle de ovennævnte strukturer er en del af nukleosom. De findes i kernen, og kromosomerne kaldes fibriller (tråd-magnetventiler). Sammenfatter alle de ovennævnte, vi fastslå, at denne kromatin. Denne kompleksforbindelse af deoxyribonukleinsyrer og specifikke proteiner - histoner. De, ligesom spolerne er viklet dobbeltstrengede DNA-molekyler til dannelse af et nukleosom.

Niveauer af kromatin organisation

arvelighed stof har en anden struktur, som afhænger af mange faktorer. For eksempel, på hvilket stadium af livscyklussen undergår celle: dividere periode (metoz eller meiose) eller syntetisk presynthetic under interfase. Fra formen på en solenoide eller fibriller, som den mest enkle, er der en yderligere komprimering af kromatin. Heterochromatin - en mere tæt tilstand, dannes i intron dele af kromosomet, hvilket ikke er muligt transkription. Under resten celler - interfasen, når der er ingen opdeling proces - heterokromatin karyoplasm lokaliseret i kernen perifert, nær dens membran. Forsegling nukleare indhold postsynthetic stadium forekommer i livscyklus celler, dvs. umiddelbart før division.

Hvad bestemmer kondensation af spørgsmålet om arvelighed

Fortsat at udforske spørgsmålet "hvad er chromatin," Forskerne fandt, at det afhænger af sæl-histon proteiner, som, sammen med DNA-molekyler og RNA i nukleosom. De består af fire typer af proteiner, kaldet køer og linker. På tidspunktet for transkription (læsning af information fra gen via RNA) arvelighed materiale dårligt kondenseret, og kaldes eukromatin.

Øjeblikket særlig fordeling af DNA-molekyler, der er forbundet med histonproteiner bliver undersøgt. For eksempel fandt forskerne, at chromatin forskellige loci af de samme kromosom forskellige niveauer af kondensvand. For eksempel i steder for fastgørelse til mitosespindelen kromosom filamenter kaldet centromerer, er det mere tæt end de telomeriske sektioner - ende loci.

Genes-regulatorer og kromatin

Begrebet regulering af genaktivitet, skabt af franske genetikere Jacob og Monod, giver en idé om eksistensen af områder af deoxyribonucleinsyre, hvor der er ingen information om strukturen af proteinet. De udfører et rent bureaukratiske - ledelsesmæssige funktioner. Navngivning gener regulatorer, disse dele af kromosomerne sædvanligvis i dets struktur blottet-histon-proteiner. Kromatin, definitionen af som blev udført ved sekventering, blev opkaldt åben.

I yderligere undersøgelser blev det konstateret, at ved disse loci er placeret en nukleotidsekvens, som forhindrer vedhæftning til DNA-molekylerne ifølge proteinpartikler. Sådanne dele omfatter de regulerende gener er: promotorer ehansery aktivatorer. Kompaktering af kromatin ind i dem er høj, og længden af disse sektioner gennemsnit omkring 300 nm. Der er en fremgangsmåde til bestemmelse af biokemiske åben kromatin i isolerede kerner, hvor brugen af DNA-ase enzymet. Han bryder hurtigt ned loci af kromosomer, der mangler-histon proteiner. Kromatin på disse områder er blevet kaldt overfølsom.

Den rolle, arvelighed stof

Komplekser herunder DNA, RNA og protein kaldet kromatin, der er involveret i celleontogenese og ændrer dets sammensætning afhængig af vævstypen og på udviklingstrin af en organisme som helhed. Fx i epitelcellerne i huden sådanne gener som ehanser og promotor blokerede proteiner repressorer, og disse regulatoriske gener i de sekretoriske celler i tarmepitelet og er aktive inden for åbne kromatin. Videnskabsfolk, genetikere fundet, at på en brøkdel af DNA, som ikke koder for proteiner, der tegner sig for over 95% af det humane genom. Det betyder, at genet kontrol er meget mere end dem, der er ansvarlige for syntesen af peptider. Indførelsen af teknikker såsom DNA-chips og sekventering lov til at finde ud af hvad chromatin, og som et resultat, at kortlægge det humane genom.

Undersøgelser af kromatin er vigtig i sådanne områder af videnskaben såsom human genetik og medicinsk genetik. Dette er forbundet med en stærkt forøget niveau af forekomst af arvelige sygdomme - lignende gen og kromosom. Tidlig påvisning af disse syndromer øger procentdelen af positive prognoser i deres behandling.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 da.delachieve.com. Theme powered by WordPress.