загрузка...

Біологія
Уроки з біології
Підручники з біології
Всі предмети
ЗНО 2014
Конспекти уроків
Опорні конспекти
Підручники PDF
Підручники онлайн
Бібліотека PDF
Словники
Довідник школяра
Майстер-клас для школяра
Роботи відвідувачів
Зворотній зв'язок

загрузка...

Check Google Page Rank

МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ

Розділ 1

БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ

 

1.2. Молекулярно-генетичний і клітинний рівні організації життя

 

1.2.2. Структурно-хімічна і функціональна організація еукаріотичних клітин

 

1.2.2.9. Хроматин

 

Генетичний матеріал в інтерфазному ядрі знаходиться у вигляді хроматпинових ниток. Переплітаючись всередині ядра, вони утворюють хроматинову сітку. Кількість хроматинових ниток відповідає диплощному набору хромосом. Хроматинові нитки - це комплекс ДНК і білків у співвідношенні І : І.

Організація хроматину. До складу хроматину входять основні (гістонові) і кислі (негістонові), або нейтральні) білки. Відомо п'ять різновидів гістонів: Н1, Н2А, Н2В, НЗ і Н4. Поєднуючись між собою, чотири останніх утворюють білкові диски (гістоно- вий кір), на які накручується ДНК (рис. 1.39). Така елементарна одиниця будови хроматину називається нуклеосомою (лат. nucleus - ядро, soma - тіло). Гістон Н1 відповідальний за компактну укладку нуклеосомного ланцюга і з'єднує нуклеосоми між собою.

 

 

Рис. 1.39. Організація хроматину:

1 - нуклеосома; 2 - ДНК; 3 - гістони (8 субодиниць); 4 - хроматида; 5 - конденсована хромосома.

 

Під електронним мікроскопом велика частина хроматину являє собою волокна з дуже маленьким діаметром. Це основна форма упаковування хроматину, загальновідома як хроматинове волокно діаметром 30 нм. Хоча молекули ДНК дуже довгі, вони упаковуються за допомогою гістонів у спіраль значно меншої довжини. Нуклеосоми - дископодібні частки діаметром близько 11 нм. Гістоновий октамер утворює протеїновий стрижень, навколо якого закручується певний сегмент двониткової ДНК. Нитка ДНК продовжується від нуклеосоми до нуклеосоми, кожна з яких відокремлюється від наступної ділянкою лінкерної ДНК, що являє собою приблизно 60 пар азотистих основ. Лінкерна ДНК і визначена ділянка нуклеосоми складають повну нуклеосому, що містить 200 пар азотистих основ ДНК.

У кожній нуклеосомній частці фрагмент подвійної спіралі ДНК, довжиною 146 пар основ, обернутий біля кору, що являє собою гістоновий октамер. Цей білковий кір містить по дві молекули кожного з гістонів Н2А, Н2В, НЗ, Н4. У деконденсованій формі хроматину кожна нуклеосома зв'язана з сусідньою частинкою ниткоподібною ділянкою лінкерної ДНК.

Негістонові білки - це велика гетерогенна група протеїнів. Серед них є структурні і регуляторні білки, що беруть участь у регуляції генів, а також деякі ферменти (ДНК-полімерази, РНК-полімерази).

Якщо всю ДНК одного ядра клітини людини витягнути, то вона буде довжиною близько 1,5 м. Укласти такий довгий ланцюг у 46 хромосом можна лише завдяки дуже ефективному упаковуванню. На рис. 1.39 поданий механізм упаковування хроматину аж до утворення хромосоми. При розподілі ядра хроматин ущільнюється в короткі спіральні нитки, що називаються хромосомами. Хромосоми несуть гени (ділянки ДНК), що є одиницями спадкової інформації.

Хроматин має такі властивості: 1) високу стабільність структури, що забезпечує сталість геному від покоління до покоління: 2) здатний зв'язувати гістонові та негістонові білки залежно від активності геному; 3) може змінювати структуру в різні періоди клітинного циклу, тобто розгортанням і витягуванням спіралі в інтерфазному ядрі, а потім згортанням у спіраль і вкороченням в ядрі, що ділиться; 4) може існувати у вигляді еу- і гетерохроматину; 5) здатний формувати хромосоми при поділі клітини.

Хроматин виконує такі функції: 1) збереження генетичної спадкової інформації у вигляді чіткої послідовності нуклеотидів ДНК, стабілізованої білками і спеціальним упакуванням; 2) перенесення спадкових характеристик від батьків до нащадків за допомогою формування хромосом; 3) забезпечення росту клітин, підтримка їх будови та функцій шляхом керування синтезом структурних білків; 4) контроль метаболізму шляхом регуляції утворення необхідних ферментів; 5) формування ядерець, де утворюються рибосоми.

Типи хроматину. У залежності від ступеня конденсації (спіралізації), хроматин поділяють на гетерохроматин і еухроматин.

Гетерохроматин сильно ущільнений і генетично неактивний. Здебільшого до 90 % хроматину знаходиться саме в такій формі. На електронно-мікроскопічних фотографіях гетерохроматин виглядає як сильнозабарвлені темні ділянки ядра.

Еухроматин - малоконденсований, деспіралізова- ний. Тому під електронним мікроскопом він виявляється у вигляді світлих ділянок ядра. Еухроматин генетично активний. Із цих ділянок хроматину зчитується інформація й утворюється РНК. У клітинах з інтенсивним синтезом білків еухроматину більше.

Статевий хроматин - генетично інактивована Х-хромосома, яка знаходиться в гетеропікнотичному стані і міститься в ядрах клітин жіночої статі багатьох тварин і у людини.

При вивченні клітин крові у жінок встановлено (Девідсон і Сміт, 1954), що в деяких поліморфно-ядерних лейкоцитах міститься особливий додаток, який прикріплений тоненькою ниткою до ядра. Ця структура отримала назву "барабанна паличка". Булавоподібні палички - одна з форм статевого хроматину, і не що інше, як одна з Х-хромосом, що перебуває в гетеропікнотичному стані.

Кількість тілець статевого хроматину завжди на одиницю менша від кількості Х-хромосом, тобто n = X - 1. Цю ознаку використовують для виявлення аномалій за числом Х-хромосом.



загрузка...
загрузка...
Google