Головна

Опис нуклеосомної моделі интерфазного хроматину

  1. II. Опис позиціонування фільму.
  2. III. Опис маркетинг-міксу з даного фільму.
  3. III. Психотерапія в моделі КТИ.
  4. N Важливою вимогою є чутливість моделі.
  5. N Основна вимога до моделей технологічних процесів - точність відповідності моделі реальному ТП.
  6. VI. Основи теорії моделювання
  7. Авторегресійні моделі прогнозування

нуклеосома складається з 8 молекул гістонових білків, на які накручена нитка ДНК. Окремі нуклеосоми нагадують бусинки, на поверхню яких накручена нитку.

Гістони - група сильно основних білків, дуже багатих основними амінокислотами лізин і аргінін (можуть становити до 20-30% молекулярного ваги гістонів.

Гістони діляться на 5 фракцій:

 Молекулярний вага в Дальтон  Зміст основних амінокислот
Н1  21 000  багаті на лізин
Н  14 500  Помірно багаті на лізин
Н  13 700  Помірно багаті на лізин
Н3  15 300  багаті аргинином
Н4  11 300  багаті аргинином

Всі 5 фракцій гістонів присутні в ядрах всіх класів хребетних тварин і рослин. Всі вони, крім фракції Н1 дуже подібні за структурою незалежно від виду об'єкта.

Тобто, для гістонів, характерна надзвичайна еволюційна стійкість, що пов'язано з летальністю мутацій по амінокислотної послідовності.

Рівні упаковки ДНК в хромосомі

I - нуклеосомної нитки; II - хроматиновой фібрила; III - серія петельних доменів (нуклеомерний рівень); IV - конденсований хроматин в складі петельного домену (хромомерное рівень); V - метафазну хромосома (хромосомний рівень).

1 - гистон Н1; 2 - ДНК; 3 - інші гістони; 4 - мікротрубочки ахроматинового веретена; 5 - кінетохор; 6 - центромера; 7 - хроматиди. (По Альбертс з співавторами зі змінами).

Гістони складають ядро ??нуклеосоми і знаходяться в її структурі в еквімолекулярних співвідношеннях. До складу нуклеосоми входять 8 молекул 4-х фракцій гістонів, крім фракції Н1. Ці молекули входять до складу зв'язок, що з'єднують нуклеосоми один з одним і їх кількість в два рази менше гістонів інших фракцій.

Гістони синтезуються на полісомах в цитоплазмі, дещо раніше, ніж починається редублікація ДНК. Потім гистони мігрують з цитоплазми в ядро, де і зв'язуються зі структурами ДНК. Гістони досить метаболічно стабільні. Їх молекули, що увійшли в структуру хроматину, залишаються пов'язаними з ДНК на протязі близько 4-х клітинних поділів.

Комплекс з ДНК і гістонів називається дезоксірібонуклеопротеіди (ДНП).

Функціональна роль гістонів не цілком зрозуміла. У свій час вважалося, що гістони - специфічні регулятори активності хроматину. Це малоймовірно, тому що вони мають дивовижну ступінь подібності у клітин, що належать до абсолютно різних систематичних груп.

Останнім часом очевидна структурна роль гістонів, яка забезпечує не тільки специфічну укладку хромосомної ДНК, але і грає роль в процесах транскрібціі.

розміри нуклеосом

Діаметр «намистини - 10 нм; довжина молекули ДНК, накручені на намистину - 146 пар нуклеїнових підстав; між окремими нуклеосомами розташовані ділянки ДНК, які пов'язані з гистонами в 60 пар основ. гистон Н1 забезпечує взаємний контакт сусідніх нуклеосом.

Нуклеомерний рівень упаковки - Це нитка з нуклеосом, зібраних в групи по 8-10 штук. Цей тип упаковки дає 20-кратне укорочення. На схемі позначений III. У нуклеомерном стані ДНК знаходиться в неактивному (неробочому) стані в структурі хроматину і в мітотичних хромосомах.

Хромомерное рівень упаковки позначений на схемі IV. Петлі ДНП (ДНК + гистони) на цьому рівні з'єднані «скріпками» негістонових білків. Цей рівень можна побачити в профазі мейозу на ранніх стадіях спирализации хромосом.

Хромонемний і хромосомний рівні упаковкипозначені на схемі V. Ці рівні характерні тільки для клітин в стані клітинних поділів (мітозу або мейозу).

Підсумки про рівні компактизації хроматину:

в життєвому циклі клітини від інтерфази до мітозу (або мейозу) відбувається послідовна зміна довжини хромосом. Максимальну довжину хромосоми мають в нуклеосомної стані на стадії інтерфази. До 20 раз відбувається укорочення інтерфазних хромосом в неробочому стані у вигляді нуклеомеров.

Решта рівні компактизації хроматину починаються зі вступом клітини в мітоз (мейоз), тобто в профазі. Остаточно спіралізує нитка ДНК коротшає в 125 раз в структурі митотических хромосом.

Характеристика фракцій ДНК хроматину

На частку ДНК припадає близько 30-40% від всього хроматину, на частку РНК припадає 0,5%.

Довжина молекул ДНК зі складу окремих хромосом може бути абсолютно різною.

PROCARIOTA

Escherichia coli - кишкова паличка, її ДНК має форму гігантського кільця довжиною 1200 мкм = 1,2 мм і має молекулярну вагу = 2,8 х 109 дальтон.

Дріжджі - довжина ДНК = 0,5 см; мовляв. вага = 1 х 10 8 дальтон;

Дрозофіли - довжина ДНК 2 см; мовляв. Вага = 41 х 10 9 дальтон;

Людина - довжина всієї ДНК = 174 см, хромосоми 1 пари - 73 мм.

Загальна кількість ДНК припадає на одну клітку в еукаріот значно більше, ніж у прокаріот. Наприклад, у миші - ДНК в 600 разів більше, ніж у кишкової палички.

Коливання кількості ДНК в ядрах тваринних клітин не відображають таксономической складності пристрою організмів. Це пов'язано з тим, що у різних систематичних груп може бути абсолютно різна кількість ДНК з дуже високою частотою повторюванихпослідовностей.

У клітинах еукаріот вся ДНК ділиться на три великі групи, які відрізняються по виконуваних в геномі функцій і частотою народження.

Геном - сукупність генетичної інформації всіх генів, закодована в первинній послідовності нуклеотидів.

Каріотип - сукупність хромосом в клітинах організму (їх кількість і особливості будови).

Характеристика фракцій ДНК миші

1-я фракція часто повторюваних послідовностей (частота повторюваності 106 раз) становить близько 10% всієї ДНК. Передбачувані функції: спейсери і впізнавання гомологічниххромосом при мейозі.

2-я фракція помірно повторюваних послідовностей (частота повторюваності 102 -103 ), Становить близько 15% всієї ДНК клітини. Включає гени тРНК, рРНК, гени білків хроматину (гістони), гени - регулятори, гени білків репрессоров.

3-тя фракція - унікальних послідовностей ДНК, становить близько 75% всієї ДНК. Структурні гени, що містять інформацію про специфічні білках, що визначають типи спеціалізації клітин.

Спеціалізація клітин визначається їх здатністю до синтезу спеціальних білків: наприклад, еритроцити - гемоглобін, плазмоцити - гамма-глобуліни (антитіла), клітини епідермісу шкіри - кератин, клітини сполучної тканини - фібробласти - колаген.

Ядро - від лат. Нуклеолла зменшувальне від ядра.

Органоїд загального призначення, який є у всіх клітинах еукаріот.

Схема організації ядерця (рис. Молитовна М. Н.)

1 - околоядришковий хроматин; 2 - ДНК ядришковоо організатора; 3 - фібрилярна зона; 4 - гранулярна зона; 5 - білки і РНП ядерцевого матриксу.

Кількість ядерець визначається плоїдності клітини, тобто залежить від генного балансу клітини.

Ядро виявляється в ядрі - забарвленням по Браше (це якісна реакція на РНК).

Будова і хімічний склад

Ядро це дуже щільна структура, містить від 60 до 90% білка. На суху вагу ядерця доводиться 5-12% ДНК і 6-17% рРНК.

Внутрішня структура ядерця досить впорядкована. Головним його елементом є частина хромосоми, яка називається ядерцевих організатор. У ній в області вторинної перетяжки зосереджені гени рРНК. В інтерфазі, коли відбувається транскрібція цих генів спочатку утворюється фібрилярний компонент (тимчасово зберігається на молекулі ДНК), який потім перетворюється в гранулярний компонент.

Гранулярний і фібрилярний компоненти ядерця можуть бути перемішані, або ізольовані один від одного.

Пізніше з шорсткого компонента ядерця відбувається збірка субодиниць рибосом, які покидають ядро.

У випадках необхідності інтенсивного утворення рибосом (в оогенезі і при диференціації деяких клітин) відоме явище ампліфікації ядерних генів. Ампліфікація ядерних генів - це процес вирізання і множинної редублікаціі ділянок хромосом ядерцевих організаторів, в яких містяться гени рРНК. Біологічна сутність цього процесу полягає в збільшенні швидкості наростання потужності білоксинтезуючого апарату, для подальшого синтезу білків жовтка.

При вступі клітини в мітоз, в кінці профази ядерце зникає в зв'язку з припиненням транскрібціонной активності хромосом. Знову ядерце з'являється в кінці телофази, з початком транскрібціі генів рРНК.

Підсумок: Ядро - місце транскрібціі рибосомних генів і складання субодиниць рибосом.

 



Світлооптичних морфологія хроматину | Характеристика періодів клітинного циклу Интерфаза

Структури інтерфазних ядра | Схема клітинного циклу | Механізм редублікаціі ДНК |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати