Эукариоттық хромосомалардың құрылымы - Eukaryotic chromosome structure

Эукариоттық хромосомалардың құрылымы шикізаттан алынған орау деңгейіне жатады ДНҚ молекулалары хромосомалық кезінде көрінетін құрылымдар метафаза жылы митоз немесе мейоз. Хромосомаларда генетикалық ақпараты бар ДНҚ-ның ұзын тізбегі бар. Прокариоттық хромосомалармен салыстырғанда эукариоттық хромосомалар мөлшері жағынан едәуір үлкен және сызықтық хромосомалар болып табылады.[1] Эукариоттық хромосомалар жасушаның ядросында да сақталады, ал прокариоттық жасушалардың хромосомалары ядрода сақталмайды.

Тарих

Қазіргі кезде хромосомалар деп аталған құрылымдарды алғаш таныған кейбір ғалымдар болды Шлейден, Вирхов, және Бютшли, О. Терминді ұсынған Генрих Вильгельм Готфрид фон Вальдеер-Хартц, терминге сілтеме жасай отырып хроматин, Walther Flemming ұсынған.

1900 жылдары көптеген ғалымдар тұқым қуалаушылық туралы дәл осындай тұжырым жасады Грегор Мендель бұрын болған. Ғалымдар өсімдіктер мен жануарлар клеткаларының орталық деп аталатын бөлімі бар екенін анықтады ядро. Көп ұзамай олар ядроның ішінен хромосомалар табылғанын және олардың көптеген белгілері үшін әр түрлі ақпараттар бар екенін түсінді.

Құрылым

Эукариоттарда, мысалы, адамдарда шамамен 3,2 миллиард нуклеотидтер 23 түрлі хромосомаларға таралады (еркектерде X орнына X хромосомасы бар). Әрбір хромосома ақуыздармен байланысқан өте ұзын сызықты ДНҚ молекуласынан тұрады, олар ДНҚ-ның жіңішке жіптерін жинақы құрылымға жинайды.[2]

Нуклеосома ядро ​​октамерімен байланысқан ДНҚ қос спиральынан тұрады гистондар (H2A және H2B 2 димерлері, және H3 / H4 тетрамері). ДНҚ катушкаларының шамамен 147 базалық жұбы 1 октамердің айналасында және ~ 20 негізгі жұптар байланыстырушы гистон (H1) қосылып секвестрленеді және «линкер» ДНҚ-ның әр түрлі ұзындығы (~ 0-100 а.к.) нуклеосомаларды бөледі. Қос спиралды 1953 жылы Джеймс Уотсон мен Фрэнсис Крик ашқан. Басқа зерттеушілер ДНҚ құрамы туралы өте маңызды, бірақ бір-бірімен байланысты емес тұжырымдар жасады. Бірақ ДНҚ моделін ойлап табу үшін барлық осы тұжырымдарды біріктіру Уотсон мен Криктің қолында болды. Кейінірек химик Александр Тодд ДНҚ молекуласының омыртқасында қайталанатын фосфат және дезоксирибоз қант топтары бар екенін анықтады. Биохимик Эрвин Чаргаф аденин мен тимин әрқашан жұптасады, ал цитозин мен гуанин әрқашан жұптасады деп тапты. Морис Уилкинс пен Розалинд Франклин алған ДНҚ-ның жоғары рентгендік суреттері спираль тәрізді немесе тығын тәрізді пішінді ұсынды.[3]

ДНҚ-ны орауға электростатикалық зарядтың таралуы ықпал етеді: фосфат топтар ДНҚ-ның теріс зарядын тудырады, ал гистондар оң зарядталады. Эукариоттық жасушалардың көпшілігінде патшалық сияқты гистондар бар (бірнеше ерекшеліктер болмаса) Архей. Гистондар оң зарядталған молекулалар болып табылады, өйткені олардың құрамында лизин мен аргинин көп мөлшерде болады, ал ДНҚ теріс зарядталады. Сондықтан олар нуклеосома түзу үшін олардың арасында мықты иондық байланыс жасайды. Орамды ДНҚ-ны байланыстыратын және бүктейтін мамандандырылған ақуыздар жасайды. Бұл ұйымдастырудың жоғарырақ деңгейін қамтамасыз ететін және ДНҚ-ның шатасуы мен басқарылмауына жол бермейтін ілмектер мен катушкалар сериясын жасайды. Бұл ДНҚ мен белоктар кешені хроматин деп аталады.[4] Бірақ орауышпен байланысты ақуыздардан басқа, хромосомалар ДНҚ репликациясымен, ДНҚ репарациясымен және ген экспрессиясымен байланысты ақуыздармен байланысты.[5]

Әдетте, көптеген адамдар хромосоманың құрылымын «Х» формасында деп санайды. Бірақ бұл жасуша бөлінген кезде ғана болады. Қазір зерттеушілер хромосомалардың құрылымын белсенді болған кезде модельдеуге мүмкіндік алды. Бұл өте маңызды, өйткені хромосома құрылымында ДНҚ-ның қатпарлану тәсілі ДНҚ-ны қолдану тәсілімен байланысты. Ғалымдар хромосомалардың 3D құрылымын бір жасушада дамыта алды. Ғалымдар осы модельді құруға көмектесу үшін ДНҚ-ның әр түрлі бөліктері бір-біріне жақындаған жердегі жүздеген өлшемдерді қолданды. Бұл зерттеуді Кембридждегі биохимия кафедрасының ғалымдары Бабрахам институты мен Вейцман институтының басқаларымен бірге жасады. [6]

Пайдаланылған әдебиеттер

  1. ^ Альбертс; Брэй; Хопкинс; Джонсон; Льюис; Раф; Робертс; Вальтер. Жасуша биологиясы (4-ші басылым). Гарланд ғылымы. Алынған 15 қыркүйек 2014.
  2. ^ «Эукариоттық хромосома құрылымы». www.ndsu.edu. Алынған 15 қыркүйек 2014.
  3. ^ «Фрэнсис Криктің қағаздары». : Қос спиральдың ашылуы, 1951-1953 жж. Н.п., н.д. Желі. 16 қараша 2014.
  4. ^ «Эукариоттық хромосома құрылымы». SciencePrimer. Алынған 15 қыркүйек 2014.
  5. ^ «Хромосома». www.nature.com. Алынған 15 қыркүйек 2014.
  6. ^ «Хромосомалардың құрылымы ашылды». Кембридж университеті. Np., 30 қыркүйек 2013. Веб. 16 қараша 2014.