Mikä on chromatin: määrittely, rakenne ja toiminta

Biokemialliset tutkimukset genetiikka - tärkeä tapa tutkia sen pääkomponentit - geenejä ja kromosomeja. Tässä artikkelissa tarkastellaan, mitä on kromatiinin selvittää sen rakenne ja toiminta solussa.

Perinnöllisyys - tärkein ominaisuus elävän aineen

Tärkeimpiä prosesseja, jotka luonnehtivat elävien eliöiden maapallolla, hengittävät, ravitsemus, kasvu, valinta ja kopiointi. Viimeinen toiminto on tärkein säilyttämiselle elämää maapallolla. Miten ei muistaa, että ensimmäinen käsky Jumalan antama Aatamille ja Eevalle oli seuraava: "Olkaa hedelmälliset ja lisääntykää." Tasolla solujen generatiivinen toiminto suoritetaan nukleiinihappojen (ainesosan kromosomeja). Nämä rakenteet käsitellään seuraavassa.

Olemme myös lisätä, että säilyttäminen ja välittäminen geneettistä informaatiota kuljettaman jälkeläiset samalla mekanismilla, joka ei riipu tasolle yksilöiden, joka on viruksen ja bakteerien, ja se on universaali ihmisiin.

Mikä on aine perintötekijöitä

Tässä tutkimuksessa tutkimme kromatiinin rakennetta ja toimintoja, jotka ovat suoraan riippuvaisia järjestämisestä nukleiinihappomolekyylejä. Sveitsiläinen tutkija Miescher 1869 yhdisteiden havaittiin tumien solujen immuunijärjestelmän, jolla happojen ominaisuuksien kutsutaan niitä ensin nukleina ja sitten nukleiinihappoja. Näkökulmasta kemian, se makromolekyyliyhdiste - polymeerejä. Nämä monomeerit ovat nukleotidit, joilla on seuraava rakenne: puriini- tai pyrimidiiniemäs, ja pentooseja jäännös ortofosforihappoa. Tutkijat ovat havainneet, että kaksi erilaista nukleiinihapot voivat olla läsnä soluissa: DNA: n ja RNA: ta. Ne kompleksoidaan proteiinien kanssa yhdisteen muodostamiseksi kromosomeja. Sekä proteiinit, nukleiinihapot on useita tasoja spatiaalisen järjestämistä.

Vuonna 1953 Nobelin oli Watson ja Crick avannut DNA: n rakenteen. Se on molekyyli, joka koostuu kahdesta ketjusta toisiinsa vetysidosten avulla, joita syntyy typpiemästen on täydentävyysperiaatteen (vastapäätä adeniini tymiiniemäksen sijaitsee vastapäätä sytosiini - guaniini). Kromatiinin rakennetta ja toimintaa, jotka tutkimme, molekyyli käsittää deoksiribonukleiinihappo ja ribonukleiinihapon eri kokoonpanoissa. Tässä kysymyksessä keskustellaan tarkemmin osiossa "tasot kromatiinidomeenien organisaation."

Lokalisointi Aineen perintötekijöitä solussa

DNA on läsnä näissä cytostructure kuin ydin, ja myös soluelimiin, joka kykenee jako - mitokondrioiden ja kloroplasteissa. Tämä johtuu siitä, että nämä organellit suorittavat olennaisia toimintoja solussa: ATP-synteesin, ja synteesi glukoosin ja hapen muodostumista kasvisoluissa. Synteettiset soluelimiin vaiheeseen vanhemman kaksinkertaistui elinkaaren ajan. Siten, tytärsolut mitoosissa (jakamalla somaattisten solujen) tai meioosia (muodostuminen siittiöiden ja munasolujen) antoi haluttua arsenaali solun rakenteet tarjoavat solut ravintoaineita ja energiaa.

Ribonukleiinihappo koostuu yhdestä ketjusta ja on pienempi molekyylipaino kuin DNA: ta. Hän esiintyy sekä tumassa ja hyaloplasm, ja on osa monia soluorganellien: ribosomien, mitokondriot, Endoplasmakalvostoon plastidien. Kromatiinin näiden organelleihin liittyy histoniproteiinin ja osa plasmidien - pyöreä suljettu DNA-molekyylien.

Kromatiinirakenne ja

Joten olemme todenneet, että nukleiinihappo sisältyvät aine kromosomien - rakenneyksiköt perinnöllisyys. Niiden kromatiinin elektronimikroskoopilla on muodoltaan rakeinen tai rihmasieni rakenteita. Se sisältää, lisäksi DNA: ta, ja jopa RNA-molekyylejä ja proteiineja, joilla on emäksisiä ominaisuuksia ja nimetty histonit. Kaikki edellä mainitut rakenteet ovat osa nukleosomin. Niitä löytyy tumassa ja kromosomien kutsutaan fibrillejä (kierre-solenoidit). Yhteenveto kaikista edellä, toteamme tämän chromatin. Tämä monimutkainen yhdiste on deoksiribonukleiinihappoja ja spesifisten proteiinien - histonit. Ne, kuten kelat, kelataan kaksijuosteisia DNA-molekyylejä, jolloin muodostuu nukleosomi.

Tasot chromatin järjestämisestä

perinnöllisyys aineella on rakenteeltaan erilainen, mikä riippuu monista tekijöistä. Esimerkiksi, mitä vaiheessa elinkaaren saava solu: taajuuden jakamalla jakson (metoz tai meioosia), tai synteettiset presynthetic aikana interphase. Alkaen muodossa solenoidi, tai fibrillejä, kaikkein yksinkertainen, on lisäksi tiivistys kromatiinin. Heterochromatin - tiheämpää tilassa, on muodostettu introni osien kromosomin, mikä ei ole mahdollista transkriptio. Aikana loput solut - Interfaasissa kun ei ole jakoa prosessi - heterokromatiini karyoplasm joka sijaitsee tumassa perifeerisesti, lähellä sen kalvo. Tiivisteet ydin- sisältö postsynthetic vaiheessa tapahtuu elinkaaren solujen, eli välittömästi ennen jako.

Mikä määrittää tiivistyminen aineen perintötekijöitä

Edelleen tutkia kysymykseen "mikä on kromatiinin," tutkijat huomasivat, että se riippuu tiiviste-histoni proteiineja, jotka, yhdessä DNA-molekyylejä ja RNA: n nukleosomin. Ne koostuvat neljästä eri proteiineja, joita kutsutaan lehmiä ja linkkeri. Tällä hetkellä transkription (lukeminen tietoa geenistä kautta RNA) perinnöllisyys materiaali huonosti fuusioituneen, ja on nimeltään eukromatiinilla.

Tällä hetkellä erityisesti jakelu DNA-molekyylien, jotka liittyvät histoniproteiinit tutkitaan. Esimerkiksi tutkijat huomasivat, että kromatiinia eri lokusten samassa kromosomissa eri tiivistymistä. Esimerkiksi paikoissa liitetiedostona sukkurarihmaston kromosomin säikeet kutsui sentromeerien, se on tiheämpää kuin telomeerisella kohdat - end loci.

Geenejä sääteleviä ja chromatin

Käsite asetuksen geenin toimintaa, kirjoittaja Ranskan geneetikot Jacob ja Monod, antaa käsityksen alueiden olemassaolosta, deoksiribonukleiinihapon, jossa ei ole tietoa proteiinin rakennetta. He suorittavat pelkästään byrokraattinen - johtotehtävissä. Nimeäminen geenit säätimet, nämä osat kromosomien yleensä sen rakenne puuttuu-histoni-proteiinien. Kromatiinin määritelmä, joka tehtiin sekvensoimalla, nimettiin auki.

Jatkotutkimuksissa havaittiin, että nämä lokukset sijaitsevat nukleotidisekvenssin, joka estää sitoutumista DNA-molekyylien proteiinia hiukkasia. Tällaiset osat käsittävät sääteleviä geenejä ovat: promoottorit ehansery aktivaattoreita. Tiivistyminen kromatiinia niihin on korkea, ja pituus näiden osien on keskimäärin noin 300 nm. On menetelmä, jolla määritetään biokemiallisia auki kromatiinin eristetyssä ytimet, joissa DNA: n käyttö-aasin entsyymi. Hän nopeasti hajoaa loci kromosomeja, puuttuu-histoniproteiineista. Chromatin näillä alueilla on kutsuttu yliherkkä.

Rooli perintötekijöitä aineen

Komplekseja, jotka sisältävät DNA: n, RNA: n ja proteiinin kromatiinin mukana solukehityksessä ja muuttaa sen koostumus kudoksesta riippuen tyypistä ja kehitysasteen organismin koko. Esim epiteelisoluissa ihon tällaisia geenejä kuten ehanser ja promoottori estetyistä proteiineista repressorit, ja nämä sääntelyn geenien erittävien solujen suolen epiteelin ja ovat aktiivisia alueella avoimen kromatiinin. Tutkijat, geneetikot havaittu, että vain murto-DNA, joka ei koodaa proteiineja, osuus on yli 95% ihmisen genomista. Tämä tarkoittaa sitä, että geeni-ohjaus on paljon enemmän kuin ne, jotka ovat vastuussa peptidien synteesin. Käyttöönotto tekniikoita, kuten DNA-sirujen ja sekvensointi annettiin selville, mitä kromatiinin, ja sen seurauksena, kartoittaa ihmisen genomista.

Tutkimukset chromatin on tärkeää tällaisilla alueilla tieteen kuten ihmisen genetiikan ja lääketieteellisen genetiikan. Tämä liittyy voimakkaasti lisääntynyt taso esiintyminen perinnöllisiä sairauksia - kuten geenin ja kromosomissa. Varhainen havaitseminen nämä oireyhtymät lisää prosenttiosuus myönteisiä arvioita niiden käsittelyssä.