Уровни упаковки наследственного материала у эукариот.
В ядре клетки молекулы ДНК подвергаются компактизации (спирали- зации) (рис. 8). На первом уровне компактизации молекула ДНК взаимодействует с белковыми комплексами образованными гистоновыми белками Н2А, Н2В, Н3, Н4. При этом она делает 2,5 оборота вокруг одного белкового комплекса, затем вокруг другого такого же и т.д. На нуклеосомном уровне ДНК напоминает нитку бус, при этом «бусины» называются нук- леосомами, а промежутки ДНК между ними - линкерами или линкерны- ми участками. Этот уровень позволяет уменьшить размер ДНК в 6-7 раз. На втором уровне спирализации нуклеосомная нить закручивается в спираль. На этом этапе основную роль играет еще один гистоновый белок Н1, связанный с линкерами и стягивающий нуклеосомную нить в спираль. На этом уровне формируется соленоидная структура. На третьем уровне соленоиды образуют петли, которые крепятся уже к негистоновым белкам. Следующей стадией компактизации является образование метафазной хромосомы. Таким образом, суммарное уплотнение ДНК происходит примерно в 10000 раз.
Морфологические особенности метафазной хромосомы.
На стадии метафазы митоза хромосомы состоят из двух продольных копий, которые называются сестринскими хроматидами и которые образуются при репликации. У метафазных хромосом сестринские хроматиды соединены в районе первичной перетяжки, называемой центромерой. Центромера отвечает за расхождение сестринских хроматид в дочерние клетки при делении. Центромера делит хромосомы на две части, называемые плечами. У большинства видов короткое плечо хромосомы обозначают буквой p, длинное плечо — буквой q. Длина хромосомы и положение центромеры являются основными морфологическими признаками метафазных хромосом.
|
|
|
В зависимости от расположения центромеры различают три типа строения хромосом:
- акроцентрические хромосомы, у которых центромера находится практически на конце, и второе плечо настолько мало, что его может быть не видно на цитологических препаратах;
- субметацентрические хромосомы с плечами неравной длины;
- метацентрические хромосомы, у которых центромера расположена посередине или почти посередине.
Дополнительным морфологическим признаком некоторых хромосом является так называемая вторичная перетяжка. Вторичные перетяжки бывают различной длины и могут располагаться в различных точках по длине хромосомы. Вторичные перетяжки отделяют от основной хромосомы так называемые спутники, содержащие многократные повторы генов, кодирующих рибосомные РНК.
Эу- и гетерохроматин, их биологическое значение.
Следует особо подчеркнуть, что в интерфазном ядре хромосомы не различимы, а воспринимаются все вместе как хроматин. Выделяют эу- и гетерохроматин. Гетерохроматин– сильно спирализованные и функционально неактивные участки хромосом. Гетерохроматин локализован преимущественно на периферии ядра и прилежит к ядерной оболочке. Эухроматин – функционально активные, практически деконденсированные участки хромосом. Различают конститутивный (структурный) и факультативный гетерохроматин.
|
|
|
Конститутивный гетерохроматин содержится в околоцентромерных и теломерных участках всех хромосом, а также на протяжении некоторых внутренних фрагментов отдельных хромосом. Он образован только нетранскрибируемой ДНК. Вероятно, его роль заключается в поддержании общей структуры ядра, прикреплении хроматина к ядерной оболочке, взаимном узнавании гомологичных хромосом в мейозе, разделении соседних структурных генов, участии в процессах регуляции их активности.
Примером факультативного гетерохроматина служит тельце полового хроматина, образуемое в норме в клетках организмов гомогаметного пола (у человека гомогаметным является женский пол) одной из двух Х-хромосом. Гены этой хромосомы не транскрибируются. Образование факультативного гетерохроматина за счет генетического материала других хромосом сопровождает процесс клеточной дифференцировки и служит механизмом выключения из активной функции групп генов, транскрипция которых не требуется в клетках данной специализации. В связи с этим рисунок хроматина ядер клеток из разных тканей и органов на гистологических препаратах различается. Примером может служить гетерохроматизация хроматина в ядрах зрелых эритроцитов птиц.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1302; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!