Эукариоттук клетканын ядросу - жашоо активдүүлүгү жана синтетикалык процесстер көз каранды болгон борбордук органелл. Ядронун мазмунунун олуттуу бөлүгү белоктор менен айкалышта ар кандай деңгээлдеги тыгыздыктагы жип сымал ДНК молекулалары менен берилген. Булар эухроматин (деконденсацияланган ДНК) жана гетерохроматин (ДНКнын жыш жайгашкан бөлүктөрү).
Эухроматин клетканын жашоосунда маанилүү роль ойнойт. Анда полипептиддик молекулалардын синтези үчүн негиз болгон рибонуклеиндик кислотаны (РНК) чогултуу боюнча "инструкция" окулат.
Ар бир адамдын өзөгү барбы?
Бардык тирүү жандыктар, эң кичинесинен гигантка чейин дезоксирибонуклеин кислотасы түрүндөгү генетикалык маалымат менен камсыз болушат. Аны уячаларда көрсөтүүнүн эки түп-тамырынан айырмаланган формасы бар:
- Прокариоттук организмдер (ядрого чейинки) бөлүмдөрү жок клеткаларга ээ. Алардын протеиндер менен байланышпаган бирден-бир тегерек ДНКсынын репозиторийи бир жамаачы ганацитоплазма нуклеоид деп аталат. Нуклеин кислотасынын репликациясы жана белок синтези прокариоттордо бир клетка мейкиндигинде ишке ашат. Аларды жөн көз менен көрбөйбүз, анткени бул топтун өкүлдөрү микроскопиялык, өлчөмү 3 микронго чейин, бактериялар.
- Эукариоттук организмдер бир кыйла татаал клетка структурасы менен мүнөздөлөт, мында тукум куучулук маалымат ядронун кош кабыкчасы менен корголот. Сызыктуу ДНК молекулалары гистон белоктору менен бирге хроматинди түзүшөт, ал РНКны полиферменттик комплекстердин жардамы менен активдүү өндүрүшөт. Белок синтези рибосомалардын цитоплазмасында болот.
Эукариоттук клеткаларда пайда болгон ядрону интерфаза учурунда көрүүгө болот. Кариоплазмада гетерохроматин жана эвхроматин бөлүмдөрүнөн турган белок омурткалары (матрица), нуклеолдор жана нуклеопротеиддик комплекстер бар. Ядронун мындай абалы клетканын бөлүнүшү башталганга чейин, мембрана менен ядролуктар жок болуп, хромосомалар таякча сымал компакт формага ээ болгонго чейин сакталат.
Негизги нерсе
Ядронун мазмунунун негизги компоненти хроматин анын семантикалык бөлүгү. Анын функцияларына клетка же организм жөнүндө генетикалык маалыматты сактоо, ишке ашыруу жана берүү кирет. Хроматиндин түз репликацияланган бөлүгү эухроматин болуп саналат, ал белоктордун түзүлүшү жана РНКнын ар кандай түрлөрү жөнүндө маалыматтарды алып жүрөт.
Ядронун калган бөлүктөрү көмөкчү функцияларды аткарат, генетикалык маалыматтын ишке ашуусу үчүн тийиштүү шарттарды камсыз кылат:
- нуклеолдор -рибосомалар үчүн рибонуклеиндик кислоталардын синтези үчүн жерлерди аныктоочу ядролук мазмундун тыгыздалган аймактары;
- белок матрицасы хромосомалардын тизилишин жана ядронун бүт мазмунун уюштурат, анын формасын сактайт;
- Ядронун жарым суюк ички чөйрөсү кариоплазма молекулалардын ташылышын жана ар кандай биохимиялык процесстердин агымын камсыз кылат;
- Ядронун эки катмарлуу кабыгы кариолемма генетикалык материалды коргойт, татаал ядролук тешикчелерден улам молекулалардын жана молекулалык комплекстердин тандалма эки тараптуу өткөрүмдүүлүгүн камсыз кылат.
Хроматин эмнени билдирет
Хроматин өз аталышын 1880-жылы Флеммингдин клеткаларды байкоо боюнча эксперименттеринин аркасында алган. Чындыгында, фиксация жана боёо учурунда клетканын кээ бир бөлүктөрү өзгөчө жакшы көрүнөт («хроматин» «боёк» дегенди билдирет). Кийинчерээк бул компонент өзүнүн кычкылдык касиетинен улам щелочтук боёкторду активдүү кабыл алган белоктору бар ДНК менен көрсөтүлөрү белгилүү болду.
Боялган хромосомалар сүрөттө клетканын борбордук бөлүгүндө көрүнүп, метафаза пластинасын түзөт.
ДНКнын бар болуу формалары
Эукариоттук организмдердин клеткаларында хроматиндин нуклеопротеиндик комплекстери эки абалда болушу мүмкүн.
- Клеткалардын бөлүнүү процессинде ДНК өзүнүн максималдуу бурулушуна жетет жана митоздук хромосомалар менен көрсөтүлөт. Ар бир жип өзүнчө хромосоманы түзөт.
- Интерфаза учурунда, клетка ДНКсы эң көп деконденсацияланганда, хроматин бир калыпта толтурат.ядронун мейкиндиги же жарык микроскопунда көрүнгөн үймөктөрдү түзөт. Мындай хромоцентрлер көбүнчө ядролук мембрананын жанында аныкталат.
Бул мамлекеттер бири-бирине альтернатива болуп саналат, толук тыгыздалган хромосомалар интерфазада сакталбайт.
Эухроматин жана гетерохроматин
Интерфаза хроматин - компакт формасын жоготкон хромосома. Алардын илмектери бошоп, ядронун көлөмүн толтурат. Деконденсациянын даражасы менен хроматиндин функционалдык активдүүлүгүнүн ортосунда түз байланыш бар.
Анын толугу менен "ачылган" бөлүктөрү диффузиялык же активдүү хроматин деп аталат. Ал боёгондон кийин жарык микроскопунда иш жүзүндө көрүнбөйт. Бул ДНК спиралынын калыңдыгы болгону 2 нм болгондуктан. Анын башка аты - эухроматин.
Бул абал ферменттик комплекстерге ДНКнын семантикалык фрагменттерине жетүү, алардын эркин тиркелүү жана иштешин камсыз кылат. Кабарчы РНКнын түзүлүшү (транскрипция) диффузиялык аймактардан РНК полимеразалары тарабынан окулат же ДНКнын өзү көчүрүлөт (репликация). Учурда клетканын синтетикалык активдүүлүгү канчалык жогору болсо, ядродогу эухроматиндин үлүшү ошончолук чоң болот.
Хроматиндин диффузиялык бөлүктөрү гетерохроматиндин компакттуу, ар түрдүү бурмаланган зоналары менен алмашат. Тыгыздыгы чоң болгондуктан, боёлгон гетерохроматин фаза аралык ядролордо даана көрүнүп турат.
Сүрөттө ныкталган ар кандай даражадагы хроматин көрсөтүлгөн:
- 1 - кош тилкелүү ДНК молекуласы;
- 2 - гистонбелоктор;
- 3 - ДНК гистон комплексине 1,67 айлануу үчүн оролгон нуклеосоманы түзөт;
- 4 - электромагнит;
- 5 - интерфаза хромосома.
Аныктаманын кылдаттыктары
Эухроматин белгилүү бир учурда синтетикалык процесстерге катышпашы мүмкүн. Бул учурда, ал убактылуу тыгызыраак абалда жана гетерохроматин менен жаңылышы мүмкүн.
Чыныгы гетерохроматин, ал конститутивдүү деп да аталат, семантикалык жүктү көтөрбөйт жана репликация процессинде гана конденсацияланат. Бул жерлердеги ДНКда аминокислоталарды коддобогон кыска, кайталануучу тизмектер бар. Митоздук хромосомаларда алар биринчилик кысылуу жана теломердик учтар аймагында болушат. Алар ошондой эле транскрипцияланган ДНКнын бөлүмдөрүн бөлүп, интеркалярдык (интеркалярдык) фрагменттерди түзүшөт.
Эухроматин кантип "иштейт"
Эухроматинде белоктордун түзүлүшүн аныктаган гендер бар (структуралык гендер). Нуклеотиддердин ырааттуулугун протеинге айландыруу хромосомалардан айырмаланып, ядрону - кабарчы РНКдан чыгууга жөндөмдүү ортомчу аркылуу ишке ашат.
Транскрипция учурунда РНК эркин аденил, уридил, цитидил жана гуанил нуклеотиддеринен ДНК үлгүсүндө синтезделет. Транскрипцияны РНК-полимераза фермент комплекси ишке ашырат.
Кээ бир гендер РНКнын башка түрлөрүнүн (транспорттук жана рибосомалык) ырааттуулугун аныктайтаминокислоталар.
Бир хромосоманын гетерохроматини көбүнчө жакшы белгиленген хромоцентрге чогулат. Анын айланасында деспирализацияланган эвхроматиндин илмектери бар. Негизги ДНКнын мындай конфигурациясынын аркасында эухроматиндин функцияларын ишке ашыруу үчүн зарыл болгон фермент комплекстери жана эркин нуклеотиддер семантикалык бөлүктөргө оңой туура келет.
