Que é cromatina: definición, estrutura e función

Estudos bioquímicos en xenética - un xeito importante para estudar os seus principais compoñentes - xenes e cromosomas. Neste artigo, imos ollar para o que está cromatina, descubrir a súa estrutura e función na célula.

Herdanza - a principal propiedade da materia viva

Entre os principais procesos que caracterizan os organismos que viven na Terra, está respirando, nutrición, crecemento, selección e reprodución. A última función é o máis importante para a preservación da vida no noso planeta. Como non lembrar que a primeira mandamento dado por Deus a Adán e Eva foi a seguinte: "Sede fecundos e multiplicádevos". Ao nivel das células función xeradora se realiza con ácidos nucleicos (sustancia constituínte de cromosomas). Estas estruturas serán discutidas a continuación.

Tamén engadir que a preservación e transmisión da información xenética realizada polos descendentes do mesmo mecanismo que non dependen do nivel de organización dos individuos, é dicir, para o virus e as bacterias, e é universal para os seres humanos.

Cal é a substancia da herdanza

Neste traballo, o estudo da estrutura da cromatina e funcións dos cales son directamente dependentes da organización de moléculas de ácido nucleico. Miescher científico suízo en 1869 compostos Detectáronse nos núcleos de células do sistema inmunitario, que exhibe propiedades de ácidos chamou primeiro nukleina e, a continuación, os ácidos nucleicos. Desde o punto de vista da química, el Macromoleculares compostos - polímeros. Estes monómeros son nucleótidos posuíndo a seguinte estrutura: unha base de purina ou pirimidina, e do residuo de pentose do ácido ortofosfórico. Os científicos descubriron que dous tipos de ácidos nucleicos poden estar presentes nas células: ADN e ARN. Son complexados con proteínas para formar un composto de cromosomas. Así como proteínas, ácidos nucleicos ten varios niveis de organización espacial.

En 1953 o Premio Nobel foi Watson e Crick descifrada a estrutura de ADN. É unha molécula composta por dúas cadeas unidas entre si por enlaces de hidróxeno entre as bases azotadas que xorden no principio de complementariedade (oposta base de timina-adenina situado contrario citosina - guanina). estrutura e función dos cales se están a estudar a cromatina, a molécula comprende un ácido desoxirribonucleico e ribonucleicos varias opcións. Nesta edición, imos discutir máis detalladamente na sección "Niveis de organización da cromatina."

Localización da sustancia da herdanza nunha cula

ADN presente nestas cytostructure como o núcleo, e tamén en organelos, capaz de división - mitocondrias e cloroplastos. Isto é debido ao feito de que estes organelos realizar funcións esenciais na célula: a síntese de ATP, ea síntese de glicosa e formación de osíxeno nas células vexetais. organelos sintéticos paso pai duplicou ciclo de vida. Así, as células fillas na mitose (división de células somáticas) ou a meiose (a formación de esperma e ovos) proporcionou o arsenal de estruturas de células desexadas fornecen as células con nutrientes e enerxía.

ácido ribonucleico consta dunha cadea e ten un peso molecular máis baixo do que o ADN. Ela atopou tanto no núcleo e no hyaloplasm, e forma parte de moitas organelas celulares: ribosomas, mitocondrias, retículo endoplasmático, Plastídios. Cromatina nestes organelos asociados coa proteína histona e unha parte dos plásmidos - pechados circulares moléculas de ADN.

a estrutura da cromatina e

Así, verificouse que o ácido nucleico contido na substancia de cromosomas - as unidades estruturais de herdanza. A súa cromatina baixo o microscopio de electróns ten a forma gránulos ou en estruturas filamentosas. Contén, ademais do ADN, e mesmo moléculas de ARN, e proteínas que presentan propiedades básicas e histonas nomeados. Todos os elementos anteriormente estruturas forman parte do nucleossoma. Son atopados no núcleo e os cromosomas son chamados de fibrilas (thread-solenoides). Resumindo todo o anterior, nos determinamos que este cromatina. Este composto complexo de ácidos desoxirribonucleicos e proteínas específicas - histonas. Eles, como as bobinas, son enrolados moléculas de ADN de cadea dobre para formar un nucleossoma.

Niveis de organización da cromatina

substancia herdanza ten unha estrutura diferente, que depende de moitos factores. Por exemplo, en que fase do ciclo celular sometido vida: dividindo o período (metoz ou meiose), ou presynthetic sintético durante a interfase. A partir da forma dun solenoide, ou de fibrilas, como o máis simple, existe outra compactación da cromatina. Heterocromatina - un estado máis denso, está formado nas porcións intrão do cromosoma, o que non é posible a transcrición. Durante as células de descanso - interfase, cando non hai proceso de división - karyoplasm heterochromatin situado no núcleo perifericamente, preto da súa membrana. Selado contido nuclear fase postsynthetic ocorre no ciclo de vida das células, é dicir, inmediatamente antes da división.

O que determina a condensación da materia da herdanza

Continuando a explotar o tema "o que é cromatina," investigadores descubriron que iso depende das proteínas selo-histona que, xunto coas moléculas de ADN e ARN no nucleossoma. Elas consisten en catro tipos de proteínas, chamados vacas e vínculo. No momento da transcrición (lectura de información a partir do xene mediante ARN) material de herdanza feblemente fundido, e chámase eucromatina.

Actualmente particular distribución de moléculas de ADN asociados a histonas proteínas están a ser estudados. Por exemplo, os investigadores descubriron que a cromatina loci diferentes dos mesmos de cromosomas distintos niveis de condensación. Por exemplo, en lugares de conexión aos filamentos cromossômicos fuso mitótico chamados centrômeros, é máis denso que as seccións teloméricas - loci final.

Xenes reguladores e cromatina

O concepto da regulación da actividade do xene, creado por xenetistas francesas Jacob e Monod, dá unha idea da existencia de áreas de ácido desoxirribonucleico, en que non hai ningunha información sobre a estrutura da proteína. Eles realizan unha puramente burocráticas - xerencial funcións. Naming xenes reguladores, estas partes dos cromosomas normalmente nas súas proteínas desprovisto-histona estrutura. Cromatina, cuxa definición foi realizada por secuenciación, foi nomeado aberto.

En estudos posteriores verificouse que nestes loci están situados a unha secuencia de nucleótidos que evitan a adhesión de moléculas de ADN de partículas de proteínas. Tales porcións comprenden os xenes reguladores son: promotores ehansery activadores. A compactación da cromatina dentro deles é alta, ea lonxitude destas seccións medias de preto de 300 nm. Hai un método para a determinación da cromatina aberta bioquímica en núcleos illados en que o uso da encima de ADN-ase. El axiña se rompe loci de cromosomas, proteínas falta-histonas. Cromatina nestas áreas foi chamado de hipersensibilidade.

O papel da substancia herdanza

Complexos incluíndo ADN, ARN e proteínas chamadas cromatina, implicados na ontoxenia das células e alteran a súa composición, dependendo do tipo de tecido e na fase de desenvolvemento dun organismo como un todo. Por exemplo, nas células epiteliais da pel, tales como os xenes ehanser e promotor bloqueado proteínas represores, e estes xenes reguladores nas células secretoras do epitelio intestinal e están activos na rexión da cromatina aberta. Os científicos, os xenetistas descubriron que a unha fracción de ADN que non codifican proteínas, sendo responsable de máis do 95% do xenoma humano. Isto significa que o control do xene é moito máis que aqueles que son responsables da síntese de péptidos. A introdución de técnicas, tales como chips de ADN e secuenciación permitiu descubrir o que a cromatina, e, como resultado, para mapear o xenoma humano.

Estudos de cromatina é importante en tales áreas da ciencia, como a xenética humana e xenética médica. Isto está asociado con un forte aumento do nivel de aparición de enfermidades hereditarias - xene como e cromosoma. A detección precoz destas síndromes aumenta a porcentaxe de previsión positivas no seu tratamento.