Die konsep van "chromosoom" is nie so nuut in die wetenskap as wat dit met die eerste oogopslag mag lyk nie. Vir die eerste keer is hierdie term meer as 130 jaar gelede deur die morfoloog W. Waldeyer voorgestel om die intranukleêre struktuur van 'n eukariotiese sel aan te dui. Ingebed in die naam is die vermoë van die intrasellulêre struktuur om met basiese kleurstowwe te vlek.
Eerstens… Wat is chromatien?
Chromatien is 'n nukleoproteïenkompleks. Chromatien is naamlik 'n polimeer wat spesiale chromosomale proteïene, nukleosome en DNA insluit. Proteïene kan tot 65% van die massa van 'n chromosoom uitmaak. Chromatien is 'n dinamiese molekule en kan 'n groot aantal konfigurasies aanneem.
Chromatienproteïene maak 'n beduidende deel van sy massa uit en word in twee groepe verdeel:
- Histoonproteïene - bevat basiese aminosure in hul samestelling (byvoorbeeld arginien en lisien). Die rangskikking van histone is chaoties in die vorm van blokke oor die hele lengte van die DNA-molekule.
- Nie-histoonproteïene (ongeveer 1/5 van die totale aantal histone) - is kernproteïene'n matriks wat 'n strukturele netwerk in die interfasekern vorm. Dit is sy wat die basis is wat die morfologie en metabolisme van die kern bepaal.
Chromatien word tans in sitogenetika in twee variëteite verdeel: heterochromatien en euchromatien. Die verdeling van chromatien in twee spesies het plaasgevind as gevolg van die vermoë van elke spesie om met spesifieke kleurstowwe te kleur. Dit is 'n doeltreffende DNS-beeldtegniek wat deur sitoloë gebruik word.
Heterochromatien
Heterochromatien is 'n gedeelte van 'n chromosoom wat gedeeltelik in die interfase gekondenseer is. Funksioneel is heterochromatien van geen waarde nie, aangesien dit nie aktief is nie, spesifiek met betrekking tot transkripsie. Maar sy vermoë om goed te vlek word wyd gebruik in histologiese studies.
Struktuur van heterochromatien
Heterochromatien het 'n eenvoudige struktuur (sien figuur).
Heterochromatien is verpak in bolletjies wat nukleosome genoem word. Nukleosome vorm selfs meer digte strukture en "inmeng" dus met die lees van inligting vanaf DNS. Heterochromatien word gevorm in die proses van metilering van H3 histoon by lisien 9, en word daarna geassosieer met proteïen 1 (HP1 - Heterochromatien proteïen 1). Interaksie met ander proteïene, insluitend H3K9-metieltransferases. So 'n groot aantal proteïeninteraksies met mekaar is 'n voorwaarde vir die handhawing van heterochromatien en die verspreiding daarvan. Die primêre struktuur van DNA beïnvloed nie die vorming van heterochromatien nie.
Heterochromatien is nie net afsonderlike dele nie, maar ook heel chromosome, wat deur die hele selsiklus in 'n gekondenseerde toestand bly. Hulle is in die S-fase en is onderhewig aan replisering. Wetenskaplikes glo dat heterochromatienstreke nie die gene dra wat die proteïen kodeer nie, of die aantal sulke gene is baie klein. In plaas van sulke gene, bestaan die nukleotiedvolgordes van heterochromatien meestal uit eenvoudige herhalings.
tipes heterochromatien
Heterochromatien is van twee tipes: fakultatief en struktureel.
- Fakultatiewe heterochromatien is chromatien wat gevorm word tydens die vorming van 'n heliks van een van die twee chromosome van dieselfde spesie, dit is nie altyd heterochromaties nie, maar soms. Dit bevat gene met oorerflike inligting. Dit word gelees wanneer dit die euchromatiese toestand betree. Die gekondenseerde toestand vir fakultatiewe heterochromatien is 'n tydelike verskynsel. Dit is die belangrikste verskil van die strukturele een. 'n Voorbeeld van fakultatiewe heterochromatien is die liggaam van chromatien, wat die vroulike geslag bepaal. Aangesien so 'n struktuur uit twee homoloë X-chromosome van somatiese selle bestaan, kan een van hulle net fakultatiewe heterochromatien vorm.
- Strukturele heterochromatien is 'n struktuur wat deur 'n hoogs opgerolde toestand gevorm word. Dit bly dwarsdeur die siklus voort. Soos hierbo genoem, is die gekondenseerde toestand vir strukturele heterochromatien 'n konstante verskynsel, in teenstelling met 'n opsionele een. Strukturele heterochromatien word ook genoemkonstitutief, word dit goed deur C-kleur opgespoor. Dit is weg van die kern geleë en beslaan die sentromere streke, maar is soms in ander streke van die chromosoom gelokaliseer. Dikwels, tydens interfase, kan samevoeging van verskeie afdelings van strukturele heterochromatien plaasvind, wat lei tot die vorming van chromosentrums. In hierdie tipe heterochromatien is daar geen transkripsie-eienskap nie, dit wil sê daar is geen strukturele gene nie. Die rol van so 'n segment van die chromosoom is nie heeltemal duidelik tot nou toe nie, so wetenskaplikes is geneig om net die funksie te ondersteun.
Euchromatin
Euchromatien is dele van chromosome wat in interfase gedekondenseer word. So 'n lokus is 'n los, maar terselfdertyd 'n klein kompakte struktuur.
Funksionele kenmerke van euchromatien
Hierdie tipe chromatien werk en funksioneel aktief. Dit het nie die eienskap van kleuring nie en word nie deur histologiese studies bepaal nie. In die fase van mitose kondenseer byna alle euchromatien en word 'n integrale deel van die chromosoom. Sintetiese funksies gedurende hierdie tydperk verrig die chromosome nie. Daarom kan sellulêre chromosome in twee funksionele en strukturele toestande wees:
- Aktiewe of werkende toestand. Op hierdie tydstip is die chromosome byna heeltemal of heeltemal gedekondenseer. Hulle is betrokke by die proses van transkripsie en reduplikasie. Al hierdie prosesse vind direk in die selkern plaas.
- Onaktiewe toestand van metaboliese dormansie (nie-werkend). In hierdie toestand, die chromosomeword tot die maksimum gekondenseer en dien as vervoermiddel vir die oordrag van genetiese materiaal na dogterselle. In hierdie toestand word die genetiese materiaal ook versprei.
In die finale fase van mitose vind despiralisering plaas en swak gekleurde strukture in die vorm van drade wat getranskribeerde gene bevat, word gevorm.
Die struktuur van elke chromosoom het sy eie, unieke, variant van die ligging van chromatien: euchromatien en heterochromatien. Hierdie kenmerk van die selle stel sitogenetici in staat om individuele chromosome te identifiseer.
