Chromatin. Pag-uuri ng chromatin (heterochromatin at euchromatin)

Ang biochemical research sa genetics ay isang mahalagang paraan para pag-aralan ang mga pangunahing elemento nito - chromosome at genes. Sa artikulong ito titingnan natin kung ano ang chromatin at alamin ang istraktura at mga function nito sa cell.

Ang pagmamana ay ang pangunahing pag-aari ng nabubuhay na bagay

Ang mga pangunahing proseso na nagpapakilala sa mga organismo na nabubuhay sa Earth ay kinabibilangan ng paghinga, nutrisyon, paglaki, paglabas at pagpaparami. Ang huling function ay ang pinakamahalaga para sa pangangalaga ng buhay sa ating planeta. Paanong hindi maaalala ng isang tao na ang unang utos na ibinigay ng Diyos kina Adan at Eva ay ang mga sumusunod: “Magpalaanakin at magpakarami.” Sa antas ng cellular, ang generative function ay ginagawa ng mga nucleic acid (ang constituent substance ng chromosome). Isasaalang-alang pa natin ang mga istrukturang ito.

Idagdag din natin na ang pangangalaga at paghahatid ng namamana na impormasyon sa mga inapo ay isinasagawa ayon sa iisang mekanismo, na ganap na independiyente sa antas ng organisasyon ng indibidwal, iyon ay, para sa virus, at para sa bakterya, at para sa mga tao. , ito ay pangkalahatan.

Ano ang sangkap ng pagmamana

Sa gawaing ito, pinag-aaralan namin ang chromatin, ang istraktura at mga pag-andar na direktang nakasalalay sa organisasyon ng mga molekula ng nucleic acid. Noong 1869, natuklasan ng Swiss scientist na si Miescher ang mga compound na nagpapakita ng mga katangian ng mga acid sa nuclei ng mga selula ng immune system, na una niyang tinawag na nuclein at pagkatapos ay mga nucleic acid. Mula sa isang kemikal na pananaw, ito ay mga high-molecular compound - polymers. Ang kanilang mga monomer ay mga nucleotide na may sumusunod na istraktura: purine o pyrimidine base, pentose at ang natitira Natuklasan ng mga siyentipiko na ang dalawang uri at RNA ay maaaring naroroon sa mga selula. Ang mga ito ay kumplikado sa mga protina at bumubuo ng sangkap ng mga chromosome. Tulad ng mga protina, ang mga nucleic acid ay may ilang antas ng spatial na organisasyon.

Noong 1953, natukoy ng mga nanalo ng Nobel Prize na sina Watson at Crick ang istruktura ng DNA. Ito ay isang molekula na binubuo ng dalawang kadena na konektado ng mga bono ng hydrogen na bumangon sa pagitan ng mga nitrogenous na base ayon sa prinsipyo ng complementarity (sa tapat ng adenine ay mayroong thymine base, sa tapat ng cytosine ay mayroong guanine base). Ang Chromatin, ang istraktura at mga function na pinag-aaralan namin, ay naglalaman ng mga molekula ng deoxyribonucleic acid at ribonucleic acid ng iba't ibang mga configuration. Tatalakayin natin ang isyung ito nang mas detalyado sa seksyong "Mga Antas ng Organisasyon ng Chromatin".

Lokalisasyon ng sangkap ng pagmamana sa cell

Ang DNA ay naroroon sa mga cytostructure tulad ng nucleus, gayundin sa mga organel na may kakayahang hatiin - mitochondria at chloroplast. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga organelles na ito ay gumaganap ng pinakamahalagang pag-andar sa cell: pati na rin ang synthesis ng glucose at ang pagbuo ng oxygen sa mga cell ng halaman. Sa panahon ng sintetikong yugto ng siklo ng buhay, doble ang maternal organelles. Kaya, ang mga cell ng anak na babae, bilang isang resulta ng mitosis (dibisyon ng mga somatic cell) o meiosis (pagbuo ng mga itlog at tamud), ay tumatanggap ng kinakailangang arsenal ng mga istruktura ng cellular na nagbibigay ng mga cell na may nutrients at enerhiya.

Ang ribonucleic acid ay binubuo ng iisang chain at may mas mababang molekular na timbang kaysa sa DNA. Ito ay nakapaloob pareho sa nucleus at sa hyaloplasm, at bahagi rin ng maraming cellular organelles: ribosomes, mitochondria, endoplasmic reticulum, plastids. Ang Chromatin sa mga organel na ito ay nauugnay sa mga protina ng histone at bahagi ng mga plasmid - mga pabilog na saradong molekula ng DNA.

Chromatin at ang istraktura nito

Kaya, itinatag namin na ang mga nucleic acid ay nakapaloob sa sangkap ng mga chromosome - ang mga yunit ng istruktura ng pagmamana. Ang kanilang chromatin sa ilalim ng electron microscope ay mukhang mga butil o parang thread na pormasyon. Naglalaman ito, bilang karagdagan sa DNA, ng mga molekula ng RNA, pati na rin ang mga protina na nagpapakita ng mga pangunahing katangian at tinatawag na mga histone. Lahat ng mga nucleosome sa itaas. Ang mga ito ay nakapaloob sa mga chromosome ng nucleus at tinatawag na fibrils (solenoid threads). Upang ibuod ang lahat ng nasa itaas, tukuyin natin kung ano ang chromatin. Ito ay isang kumplikadong tambalan ng mga espesyal na protina - histones. Ang mga double-stranded na molekula ng DNA ay nasugatan sa kanila, tulad ng mga spool, na bumubuo ng mga nucleosome.

Mga antas ng organisasyon ng chromatin

Ang sangkap ng pagmamana ay may ibang istraktura, na nakasalalay sa maraming mga kadahilanan. Halimbawa, depende ito sa kung anong yugto ng siklo ng buhay ang nararanasan ng cell: ang panahon ng paghahati (metosis o meiosis), ang presynthetic o synthetic na panahon ng interphase. Mula sa anyo ng isang solenoid, o fibril, bilang pinakasimpleng, ang karagdagang compaction ng chromatin ay nangyayari. Ang heterochromatin ay isang mas siksik na estado, na nabuo sa mga intronic na rehiyon ng chromosome kung saan imposible ang transkripsyon. Sa panahon ng cell rest - interphase, kapag walang proseso ng paghahati - ang heterochromatin ay matatagpuan sa karyoplasm ng nucleus kasama ang periphery, malapit sa lamad nito. Ang compaction ng mga nuclear content ay nangyayari sa panahon ng postsynthetic stage ng cell life cycle, iyon ay, kaagad bago ang paghahati.

Ano ang nakasalalay sa condensation ng substance of heredity?

Sa patuloy na pag-aaral sa tanong na "ano ang chromatin," itinatag ng mga siyentipiko na ang compaction nito ay nakasalalay sa mga protina ng histone, na kasama sa mga nucleosome kasama ng mga molekula ng DNA at RNA. Binubuo ang mga ito ng apat na uri ng mga protina, na tinatawag na core at linker. Sa oras ng transkripsyon (pagbabasa ng impormasyon mula sa mga gene gamit ang RNA), ang substansiya ng pagmamana ay mahinang pinalapot at tinatawag na euchromatin.

Sa kasalukuyan, ang mga tampok ng pamamahagi ng mga molekula ng DNA na nauugnay sa mga protina ng histone ay patuloy na pinag-aaralan. Halimbawa, natuklasan ng mga siyentipiko na ang chromatin ng iba't ibang loci ng parehong chromosome ay naiiba sa antas ng condensation. Halimbawa, sa mga lugar kung saan ang mga spindle thread, na tinatawag na centromeres, ay nakakabit sa chromosome, ito ay mas siksik kaysa sa mga telomeric na rehiyon - terminal loci.

Mga regulator ng gene at komposisyon ng chromatin

Ang konsepto ng regulasyon ng aktibidad ng gene, na nilikha ng mga French geneticist na sina Jacob at Monod, ay nagbibigay ng ideya ng pagkakaroon ng mga rehiyon ng deoxyribonucleic acid kung saan walang impormasyon tungkol sa mga istruktura ng protina. Gumaganap sila ng purong burukrasya - mga tungkulin sa pamamahala. Tinatawag na regulatory genes, ang mga bahaging ito ng chromosome, bilang panuntunan, ay kulang sa mga protina ng histone sa kanilang istraktura. Ang Chromatin, na tinutukoy ng sequencing, ay tinatawag na bukas.

Sa kurso ng karagdagang pananaliksik, natagpuan na ang mga loci na ito ay naglalaman ng mga nucleotide sequence na pumipigil sa mga particle ng protina mula sa paglakip sa mga molekula ng DNA. Ang mga nasabing lugar ay naglalaman ng mga regulatory genes: promoters, enhancer, activators. Ang compaction ng chromatin sa kanila ay mataas, at ang haba ng mga rehiyong ito ay nasa average na halos 300 nm. Mayroong kahulugan ng bukas na chromatin sa nakahiwalay na nuclei, kung saan ginagamit ang enzyme DNAse. Napakabilis nitong pinuputol ang chromosomal loci na kulang sa mga protina ng histone. Ang chromatin sa mga lugar na ito ay tinatawag na hypersensitive.

Ang papel ng sangkap ng pagmamana

Ang mga kumplikadong kasama ang DNA, RNA at protina, na tinatawag na chromatin, ay kasangkot sa cell ontogenesis at binabago ang kanilang komposisyon depende sa uri ng tissue, pati na rin sa yugto ng pag-unlad ng organismo sa kabuuan. Halimbawa, sa mga epithelial cell ng balat, ang mga gene tulad ng enhancer at promoter ay hinaharangan ng mga repressor protein, habang ang mga parehong regulatory gene na ito sa secretory cells ng intestinal epithelium ay aktibo at matatagpuan sa zone ng open chromatin. Natuklasan ng mga genetic scientist na ang DNA na hindi nagko-code para sa mga protina ay bumubuo ng higit sa 95% ng buong genome ng tao. Nangangahulugan ito na may mas maraming control genes kaysa sa mga responsable para sa synthesis ng peptides. Ang pagpapakilala ng mga pamamaraan tulad ng DNA chips at sequencing ay naging posible upang malaman kung ano ang chromatin at, bilang isang resulta, upang mapa ang genome ng tao.

Napakahalaga ng pagsasaliksik ng Chromatin sa mga sangay ng agham gaya ng genetika ng tao at genetic na medikal. Ito ay dahil sa matinding pagtaas ng antas ng paglitaw ng mga namamana na sakit - parehong genetic at chromosomal. Ang maagang pagtuklas ng mga sindrom na ito ay nagpapataas ng porsyento ng mga positibong hula sa kanilang paggamot.

Nasa komposisyon ng chromatin na ang genetic na impormasyon ay natanto, pati na rin ang pagtitiklop at pagkumpuni ng DNA.

Ang bulk ng chromatin ay binubuo ng mga protina ng histone. Ang mga histone ay isang bahagi ng mga nucleosome, mga supramolecular na istruktura na kasangkot sa chromosome packaging. Ang mga nucleosome ay nakaayos nang regular, upang ang nagresultang istraktura ay kahawig ng mga kuwintas. Ang nucleosome ay binubuo ng apat na uri ng mga protina: H2A, H2B, H3 at H4. Ang isang nucleosome ay naglalaman ng dalawang protina ng bawat uri - isang kabuuang walong protina. Ang histone H1, na mas malaki kaysa sa iba pang mga histone, ay nagbubuklod sa DNA sa lugar ng pagpasok nito sa nucleosome.

Ang DNA strand na may mga nucleosome ay bumubuo ng irregular solenoid-like structure na humigit-kumulang 30 nanometer ang kapal, ang tinatawag na 30 nm fibril. Ang karagdagang pag-iimpake ng fibril na ito ay maaaring magkaroon ng iba't ibang densidad. Kung ang chromatin ay nakaimpake nang mahigpit ito ay tinatawag condensed o heterochromatin, ito ay malinaw na nakikita sa ilalim ng mikroskopyo. Ang DNA na matatagpuan sa heterochromatin ay hindi na-transcribe; Sa interphase, ang heterochromatin ay karaniwang matatagpuan sa kahabaan ng periphery ng nucleus (parietal heterochromatin). Ang kumpletong condensation ng chromosome ay nangyayari bago ang cell division.

Kung ang chromatin ay maluwag na nakaimpake, ito ay tinatawag na eu- o interchromatin. Ang ganitong uri ng chromatin ay hindi gaanong siksik kapag sinusunod sa ilalim ng mikroskopyo at kadalasang nailalarawan sa pagkakaroon ng aktibidad ng transkripsyon. Ang density ng chromatin packing ay higit na tinutukoy ng mga pagbabago sa histone - acetylation at phosphorylation

Ito ay pinaniniwalaan na sa nucleus ay may tinatawag na functional na mga domain ng chromatin(Ang DNA ng isang domain ay naglalaman ng humigit-kumulang 30 libong mga pares ng base), iyon ay, ang bawat bahagi ng chromosome ay may sariling "teritoryo". Ang isyu ng spatial distribution ng chromatin sa nucleus ay hindi pa sapat na pinag-aralan. Ito ay kilala na ang telomeric (terminal) at centromeric (responsable para sa pag-uugnay ng mga kapatid na chromatids sa mitosis) na mga rehiyon ng chromosome ay nakakabit sa mga nuclear lamina protein.

Schomatin condensation scheme

Mga Tala

Tingnan din

• Ang mga polycomb group na protina ay nagre-remodel ng chromatin

Wikimedia Foundation. 2010.

Tingnan kung ano ang "Chromatin" sa iba pang mga diksyunaryo:

- (mula sa Greek chroma, gender chromatos color, paint), nucleoprotein thread na bumubuo sa mga chromosome ng eukaryotic cells. Ang termino ay ipinakilala ni W. Flemming (1880). Sa cytology, ang X. ay nangangahulugan ng dispersed state ng chromosome sa interphase ng cell... ... Biological encyclopedic dictionary

CHROMATIN, ang sangkap ng mga chromosome na matatagpuan sa cell nucleus. Binubuo ito ng DNA at ilang RNA, pati na rin ang mga histone at non-histone na protina. Sa panahon ng metabolismo ng cell nucleus, ang chromatin ay kumakalat at bumubuo ng isang puwang kung saan maaari itong... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

kromatin- a, m chromatine f. biol. Ang pangunahing sangkap ng nucleus ng mga selula ng hayop at halaman, na may kakayahang pangkulay. Ush. 1940. Lex. Brocc.: chromatin; SIS 1937: pilay/n... Makasaysayang Diksyunaryo ng Gallicisms ng Wikang Ruso

Substance (nucleoprotein) ng cell nucleus na bumubuo sa batayan ng mga chromosome; kulay na may mga pangunahing tina. Sa panahon ng proseso ng paghahati ng cell, ito ay nag-condense, na bumubuo ng mga compact chromosome na istruktura na nakikita sa ilalim ng mikroskopyo. Mayroong heterochromatin at... Malaking Encyclopedic Dictionary

CHROMATIN, chromatin, marami. hindi, asawa (mula sa Greek chroma color) (biol.). Ang pangunahing sangkap ng nucleus ng mga selula ng hayop at halaman, na may kakayahang pangkulay. Ang paliwanag na diksyunaryo ni Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 ... Ushakov's Explanatory Dictionary

Umiiral., bilang ng mga kasingkahulugan: 3 heterochromatin (2) suchromatin (2) nucleoprotein ... diksyunaryo ng kasingkahulugan

CHROMATIN- CHROMATIN, intensively perceiving hist. Ang pintura ay isang sangkap na nakapaloob sa nuclei ng mga selula ng hayop at halaman. Ang pangunahing bahagi ng protina nito ay tila ang tinatawag na. iukleoprottdy (tingnan), bagaman ang tanong ng eksaktong kahulugan ng kemikal. komposisyon X.…… Great Medical Encyclopedia

kromatin- Ay isang complex ng DNA na may mga histone na bumubuo sa mga chromosome Mga paksa ng biotechnology EN chromatin ... Gabay sa Teknikal na Tagasalin

Chromatin- * chromatin * chromatin complex ng DNA at chromosomal proteins (histone at non-histone), ang tinatawag na. nucleoprotein complex sa nuclei ng eukaryotic cells. Nagsisilbi ang Chromium upang mag-pack ng medyo malaking halaga ng DNA sa medyo maliit na volume ng nucleus.… … Genetics. encyclopedic Dictionary

- (gr. chroma (chromatos) color) biol. sangkap ng cell nucleus na nabahiran ng mabuti (kumpara sa achromatin) sa panahon ng pagproseso ng histological. Bagong diksyunaryo ng mga salitang banyaga. ni EdwART, 2009. chromatin chromatin, pl. hindi, m. chroma –…… Diksyunaryo ng mga banyagang salita ng wikang Ruso

Mga libro

• Chromatin. Naka-package na genome, Sergey Vladimirovich Razin, Andrey Aleksandrovich Bystritsky, Sa kauna-unahang pagkakataon, komprehensibong sinusuri ng publikasyong pang-edukasyon ang istruktura at functional na mga tampok ng eukaryotic genome, ang pangunahing bagay ay ang packaging ng DNA sa chromatin. Ang histone code at ang... Kategorya: Iba pang biyolohikal na agham Publisher:

Ang isang prokaryotic cell ay walang organisadong nucleus; naglalaman lamang ito ng isang chromosome, na hindi pinaghihiwalay mula sa natitirang bahagi ng cell sa pamamagitan ng isang lamad, ngunit namamalagi nang direkta sa cytoplasm. Gayunpaman, ito rin ay nagtatala ng lahat ng namamana na impormasyon ng bacterial cell.

Ang mga eukaryotes (mula sa Greek eu - mabuti at carion - core) ay mga organismo na naglalaman ng malinaw na tinukoy na nucleus sa kanilang mga selula. Kasama sa mga eukaryote ang unicellular at multicellular na halaman, fungi at hayop, iyon ay, lahat ng organismo maliban sa bakterya. Ang mga eukaryotic cell ng iba't ibang kaharian ay naiiba sa ilang mga katangian. Ngunit sa maraming paraan ang kanilang istraktura ay magkatulad.

Halimbawa, ang isang tao ay may 23 pares.

Ang bilang ng mga chromosome sa fungi ay mula 2 hanggang 28, sa karamihan ng mga species - mula 10 hanggang 12.

Sa pangkalahatan, iba't ibang dami.

Chromatin- anyo ng DNA packaging sa nuclei ng eukaryotic cells. Ang Chromatin ay isang kumplikadong pinaghalong mga sangkap kung saan nabuo ang mga eukaryotic chromosome. Ang mga pangunahing bahagi ng chromatin ay DNA at mga chromosomal na protina, na kinabibilangan ng mga histone at non-histone na protina, na bumubuo ng mga istruktura na lubos na nakaayos sa kalawakan. Ang ratio ng DNA at protina sa chromatin ay ~1:1, at ang bulk ng chromatin protein ay kinakatawan ng mga histones. Ang katagang "X." ipinakilala ni W. Flemming noong 1880 upang ilarawan ang mga istrukturang intranuclear na nabahiran ng mga espesyal na tina.

Kung susumahin mo ang lahat ng chromosome, ang molekula ng DNA sa mas matataas na eukaryote ay humigit-kumulang 2 metro ang haba at, samakatuwid, ay dapat na maximally condensed - mga 10,000 beses - upang magkasya sa cell nucleus - ang kompartamento ng cell kung saan ang genetic na materyal. ay nakaimbak. Ang paikot-ikot na DNA sa mga spool ng histone na protina ay nagbibigay ng eleganteng solusyon sa problemang ito sa packaging at nagdudulot ng polymer ng paulit-ulit na protina-DNA complex na kilala bilang chromatin.

Ang Chromatin ay hindi homogenous sa istraktura nito; lumilitaw ito sa iba't ibang anyo ng packaging, mula sa isang fibril ng mataas na condensed chromatin (kilala bilang heterochromatin) hanggang sa isang hindi gaanong siksik na anyo kung saan ang mga gene ay karaniwang ipinahayag (kilala bilang euchromatin).

Iminumungkahi ng kamakailang data na ang mga ncRNA (non-coding RNAs) ay maaaring "idirekta" ang paglipat ng mga dalubhasang rehiyon ng genome sa mas compact na mga estado ng chromatin. Kaya, ang chromatin ay dapat tingnan bilang isang dinamikong polimer na maaaring mag-index ng genome at palakasin ang mga signal mula sa kapaligiran, sa huli ay tinutukoy kung aling mga gene ang dapat ipahayag at kung alin ang hindi dapat.

Ang chromatin ng aktibong na-transcribe na mga gene ay nasa isang estado ng patuloy na pagbabago, na nailalarawan sa pamamagitan ng patuloy na pagpapalit ng mga histones (Henikoff at Ahmad, 2005).

Ang pangunahing yunit ng chromatin packaging ay ang nucleosome. Ang nucleosome ay binubuo ng isang DNA double helix na nakabalot sa isang partikular na complex ng walong nucleosomal histones (histone octamer). Ang nucleosome ay isang particle na hugis disc na may diameter na humigit-kumulang 11 nm, na naglalaman ng dalawang kopya ng bawat isa sa mga nucleosomal histones (H2A, H2B, H3, H4). Ang histone octamer ay bumubuo ng isang protina na core sa paligid kung saan ang double-stranded na DNA ay binabalot ng dalawang beses (146 DNA base pairs bawat histone octamer).

Ang mga nucleosome na bumubuo sa mga fibril ay matatagpuan nang higit pa o hindi gaanong pantay sa kahabaan ng molekula ng DNA sa layo na 10-20 nm mula sa isa't isa. Ang mga nucleosome ay naglalaman ng apat na pares ng mga molekula ng histone: H2a, H2b, H3 at H4, pati na rin ang isang molekula ng histone na H1.

NUCLEUS AT CELL DIVISION

Ang mga nangyayaring non-nuclear na istruktura (erythrocytes, platelets, horny scales) ay resulta ng partikular na pagkakaiba-iba ng mga nuclear cell form.

Ang katawan ay naglalaman din ng mga istruktura na naglalaman ng sampu at daan-daang nuclei. Kabilang dito ang mga symplast at syncytia.

Ang mga symplast ay nabuo bilang isang resulta ng pagsasanib ng cell at mga multinucleated na protoplasmic strands.

Ang syncytium ay nabuo bilang isang resulta ng hindi kumpletong paghahati ng cell at ito ay isang kawan, isang pangkat ng mga cell na pinagsama ng mga cytoplasmic na tulay.

Ang nucleus ay may ibang hugis, mas madalas na bilog, mas madalas na hugis baras o hindi regular. Dapat pansinin na ang hugis ng nucleus ay may posibilidad na gayahin ang hugis ng cell at tumutugma sa functional na layunin nito. Halimbawa, ang mga makinis na myocytes, na may hugis ng spindle, ay may hugis na baras na nucleus. Ang mga lymphocyte ng dugo ay bilog sa hugis at ang kanilang nuclei ay karaniwang bilog.

Mga function ng kernel:

Imbakan at paghahatid ng namamana na impormasyon sa mga cell ng anak

Regulasyon ng synthesis ng protina

Ang pag-iimbak ng genetic na impormasyon ay sinisiguro ng katotohanan na ang DNA ng mga chromosome ay naglalaman ng mga repair enzymes na nagpapanumbalik ng mga nuclear chromosome pagkatapos na sila ay masira. Ang paglipat ng namamana na impormasyon ay nangyayari kapag ang magkaparehong mga kopya ng DNA ay pantay na ipinamamahagi sa pagitan ng mga cell ng anak na babae sa panahon ng paghahati ng selula ng ina.

Ang synthesis ng protina ay kinokontrol dahil sa ang katunayan na ang lahat ng mga uri ng RNA ay na-transcribe sa ibabaw ng mga chromosome ng DNA: impormasyon, ribosomal at transportasyon, na kasangkot sa synthesis ng protina sa ibabaw ng butil na EPS.

Ang mga istrukturang pormasyon ng nucleus ay pinaka-binibigkas sa isang tiyak na panahon ng buhay ng cell - sa interphase.

Mga elemento ng istruktura ng interphase nucleus:

1) kromatin

2) nucleolus

3) karyolemma

4) karyoplasm

CHROMATIN

Ito ay isang nuklear na elemento na tumatanggap ng mga tina nang maayos (chromos), kaya ang pangalan nito. Ang Chromatin ay binubuo ng mga filament - elementarya fibrils, 20-25 nm makapal, na matatagpuan maluwag o compactly sa nucleus. Ito ang batayan para sa paghahati ng chromatin sa 2 uri:

1) ang euchromatin ay maluwag (decondensed), mahinang nabahiran ng mga pangunahing tina.

2) heterochromatin - compact (condensed), madaling mabahiran ng mga pangunahing tina.

Ang Euchromatin ay tinatawag na aktibo, ang heterochromatin ay tinatawag na hindi aktibo. Ang aktibidad ng euchromatin ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga fibril ng DNA ay despiralized, i.e. natuklasan ang mga gene sa ibabaw kung saan nangyayari ang RNA transcription. Lumilikha ito ng mga kondisyon para sa RNA transcription. Kung ang DNA ng chromosome ay hindi despirado, ang mga gene dito ay sarado, na nagpapahirap sa pag-transcribe ng RNA mula sa kanilang ibabaw. Dahil dito, bumababa ang synthesis ng protina. Ito ang dahilan kung bakit hindi aktibo ang heterochromatin. Ang ratio ng eu- at heterochromatin sa nucleus ay isang tagapagpahiwatig ng aktibidad ng mga sintetikong proseso sa cell.

Binabago ng Chromatin ang pisikal na estado nito depende sa functional na aktibidad ng cell. Sa panahon ng paghahati, ang chromatin ay namumuo at nagiging mga chromosome. Samakatuwid, ang chromatin at chromosome ay magkaibang pisikal na estado ng parehong sangkap.

Kemikal na komposisyon ng chromatin:

1. DNA - 40%
2. Mga protina – 60%
3. RNA – 1%

Ang mga nuklear na protina ay may dalawang anyo:

Mga pangunahing (histone) na protina (80-85%)

Mga acidic (non-histone) na protina (15-20%).

Ang mga non-histone na protina ay bumubuo ng isang network ng protina sa karyoplasm (nuclear matrix), na nagbibigay ng panloob na kaayusan sa pag-aayos ng chromatin. Ang mga protina ng histone ay bumubuo ng mga bloke, na ang bawat isa ay binubuo ng 8 molekula. Ang mga bloke na ito ay tinatawag na mga nucleosome. Ang isang DNA fibril ay nakabalot sa mga nucleosome. Mga pag-andar ng mga protina ng histone:

Espesyal na layout ng DNA chromosome

Regulasyon ng synthesis ng protina.

Ang Chromatin (mula sa Greek chroma - color paint) ay ang pangunahing istraktura ng interphase nucleus, na napakahusay na pininturahan ng mga pangunahing tina at tinutukoy ang chromatin pattern ng nucleus para sa bawat uri ng cell.

Dahil sa kakayahang mahusay na mabahiran ng iba't ibang mga tina at lalo na ang mga pangunahing, ang bahaging ito ng nucleus ay tinawag na "chromatin" (Flemming 1880).

Ang Chromatin ay isang structural analogue ng mga chromosome at sa interphase nucleus ito ay kumakatawan sa mga katawan na nagdadala ng DNA.

Sa morphologically, dalawang uri ng chromatin ay nakikilala:

1) heterochromatin;

2) euchromatin.

Heterochromatin(heterochromatinum) ay tumutugma sa mga chromosome na rehiyon na bahagyang na-condensed sa interphase at hindi aktibo sa pagganap. Ang chromatin na ito ay nabahiran nang husto at ito ang makikita sa mga paghahanda sa histological.

Ang heterochromatin naman ay nahahati sa:

1) istruktura; 2) opsyonal.

Structural Ang heterochromatin ay kumakatawan sa mga rehiyon ng chromosome na patuloy na nasa condensed state.

Opsyonal Ang heterochromatin ay heterochromatin na maaaring mag-decondense at maging euchromatin.

Euchromatin- ito ay mga chromosome na rehiyon na na-decondensed sa interphase. Gumagana ito, functionally active chromatin. Ang chromatin na ito ay hindi nabahiran at hindi nakita sa mga paghahanda sa histological.

Sa panahon ng mitosis, ang lahat ng euchromatin ay pinakamataas na condensed at nagiging bahagi ng mga chromosome. Sa panahong ito, ang mga chromosome ay hindi gumaganap ng anumang sintetikong function. Kaugnay nito, ang mga cell chromosome ay maaaring nasa dalawang istruktura at functional na estado:

1) aktibo (nagtatrabaho), kung minsan sila ay bahagyang o ganap na decondensed at sa kanilang pakikilahok sa nucleus ang mga proseso ng transkripsyon at reduplication ay nangyayari;

2) hindi aktibo (non-working, metabolic rest), kapag sila ay maximally condensed, ginagawa nila ang function ng pamamahagi at paglilipat ng genetic material sa mga cell ng anak na babae.

Minsan, sa ilang mga kaso, ang isang buong chromosome ay maaaring manatili sa isang condensed na estado sa panahon ng interphase, at ito ay may hitsura ng makinis na heterochromatin. Halimbawa, ang isa sa mga X chromosome ng somatic cells ng babaeng katawan ay napapailalim sa heterochromatization sa mga unang yugto ng embryogenesis (sa panahon ng fragmentation) at hindi gumagana. Ang chromatin na ito ay tinatawag na sex chromatin o Barr bodies.

Sa iba't ibang mga cell, ang sex chromatin ay may ibang hitsura:

a) sa neutrophilic leukocytes - uri ng drumstick;

b) sa mga epithelial cells ng mucosa - ang hitsura ng isang hemispherical na bukol.

Ang pagpapasiya ng sex chromatin ay ginagamit upang magtatag ng genetic sex, gayundin upang matukoy ang bilang ng mga X chromosome sa karyotype ng isang indibidwal (ito ay katumbas ng bilang ng mga sex chromatin body + 1).

Ang mga pag-aaral ng mikroskopiko ng elektron ay nagsiwalat na ang mga paghahanda ng nakahiwalay na interphase chromatin ay naglalaman ng mga elementary chromosomal fibrils na 20-25 nm ang kapal, na binubuo ng mga fibril na 10 nm ang kapal.

Sa kemikal, ang mga chromatin fibrils ay mga kumplikadong complex ng deoxyribonucleoproteins, na kinabibilangan ng:

b) mga espesyal na chromosomal na protina;

Ang quantitative ratio ng DNA, protina at RNA ay 1:1.3:0.2. Ang bahagi ng DNA sa paghahanda ng chromatin ay 30-40%. Ang haba ng mga indibidwal na linear na molekula ng DNA ay hindi direktang nag-iiba at maaaring umabot sa daan-daang micrometer at kahit na sentimetro. Ang kabuuang haba ng mga molekula ng DNA sa lahat ng chromosome ng isang cell ng tao ay humigit-kumulang 170 cm, na tumutugma sa 6x10 -12 g.

Ang mga protina ng Chromatin ay bumubuo ng 60-70% ng tuyong masa nito at kinakatawan ng dalawang grupo:

a) mga protina ng histone;

b) mga non-histone na protina.

Yo Mga protina ng histone (mga histones) - Ang mga alkaline na protina na naglalaman ng mga pangunahing amino acid (pangunahin ang lysine, arginine) ay matatagpuan nang hindi pantay sa anyo ng mga bloke kasama ang haba ng molekula ng DNA. Ang isang bloke ay naglalaman ng 8 histone molecule na bumubuo ng isang nucleosome. Ang laki ng isang nucleosome ay humigit-kumulang 10 nm. Ang nucleosome ay nabuo sa pamamagitan ng compaction at supercoiling ng DNA, na humahantong sa isang pagpapaikli ng haba ng chromosomal fibril ng humigit-kumulang 5 beses.

Yo Mga non-histone na protina bumubuo ng 20% ​​ng dami ng mga histone at sa interphase nuclei ay bumubuo ng isang structural network sa loob ng nucleus, na tinatawag na nuclear protein matrix. Ang matrix na ito ay kumakatawan sa scaffold na tumutukoy sa morpolohiya at metabolismo ng nucleus.

Ang mga perichromatin fibrils ay may kapal na 3-5 nm, ang mga butil ay may diameter na 45 nm at ang mga butil ng interchromatin ay may diameter na 21-25 nm.