Метафазалық хромосоманың химиялық кұрамы, гистонды және гистонсыз белоктарі

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті

Орындағандар: Қарабаев Т.

Мамбетова Д.

Назар Қ.

Нугманова М

Тельманқызы Ә.

Тексерген: Сербаева А.

Кіріспе

Негізгі бөлім

Қортынды

Жоспар

Кіріспе

Ядро мен митохондрии хромосомаларындагы адам геномынын барлык гендері, сонымен катар олардын мәнерлеу себептестігі 46 хромосомада. Әрбір хромосома бір ғана екі спиральды үздіксіз ДНК-нан турады, демек ядродағы әрбір хромосома - үзын сызыкта ширатылған екі еселенген ДНК молекуласы жэне ядро геномы, күрамында 6 млрд нуклеотидтері бар 46 молекуладан түрады.

Клетка бөліну кезеңінен басқа уақытта, хроматин ядрода шашыранды және микроскоп астында біркелкі орналасқан. Клетка бөліне бастаған кезде, геном тығызданып, хромосомалар дискретті құрылым күйінде клетканың бөліну кезеңінде ғана көрінеді, бірак олар бөлінулердін арасында да өз тұтастықтарын сактайды

Хромосоманың химиялық құрамы:

50% белок

5 - гистонды белоктар (30-50 %)

2-гистонсыз белоктар (4-33 %)

Минералды заттар

Mg ++ Ca ++

Липидтер

50% ДНҚ

50% белок

Ақуыздар хромосома затының маңызды бөлігін құрайды. Олар осы құрылымдар массасының шамамен 65% құрайды. Барлық хромосомалық ақуыздар екі топқа бөлінеді: гистондар, гистонды емес белоктар.

Оң зарядталған негізгі ақуыздар бола отырып, олар ДНҚ молекулаларымен тығыз байланысады, бұл ондағы биологиялық ақпаратты оқуға кедергі келтіреді. Бұл олардың реттеуші рөлі. Сонымен қатар, бұл ақуыздар хромосомаларда ДНҚ-ның кеңістіктік ұйымдастырылуын қамтамасыз ететін құрылымдық функцияны орындайды.

Гистондар

ДНҚ молекул асы хромосомада хроматин күйінде болады, ал гистондар деп аталатын және гистонды емес негізі хромосомалық белоктармен бірігіп гендер экспрессиясына эсер етеді.

Гистондар бес фракциямен ұсынылған:

HI, Н2А, Н2В, НЗ, Н4.

Әркайсысының екі - екіден көшірмесі октамер құрастырады, олардың сыртына, катушкіге жинақталған жіпше екі спиральды ДНҚ сегменті оратылады. Әрбір гистонды белоктар октамерінің сыртына ДНҚ екі рет оратылған, ол шамамен 140 жұп негіздерден тұрады. ДНҚ-ның кысқа (20-60 жұп негіздер) аралық бөлшегінен кейін тағыда иірім пайда болады, осылайша жалғаса беріп, хроматин жіпке тізілген моншақтай болады. Бірінші фракциядан басқа барлығы бірдей мөлшерде жоғары сүтқоректілерге жататын барлық түрлердің жасушаларында болады. HL ақуыздары екі есе аз.

Гистонды емес ақуыз

Гистонды емес ақуыз фракцияларының саны 100-ден асады. Олардың ішінде РНҚ синтездеу және өңдеу, ДНҚ-ны қалпына келтіру және жөндеу ферменттері бар. Хромосомалардың қышқыл ақуыздары құрылымдық және реттеуші рөл атқарады. Хроматиннің гистондық емес ақуыздарының көпшілігі жасушаларда аз мөлшерде болады. Бұл ДНҚ-ның белгілі бір тізбегін білетін және олармен байланысатын реттеуші ақуыздар. Олар көптеген генетикалық процестерге қатысады, бірақ олар туралы аз мәлімет бар. Сандық тұрғыдан алғанда, гистонды емес ақуыздар басым, жоғары қозғалмалы, салыстырмалы түрде кішкентай, үлкен электр заряды бар - олар әрқашан белсенді гендері бар нуклеосомаларға қосылады. Сонымен қатар, гистонды емес ақуыздар тобына көптеген ферменттер кіреді.

Интерфаза хромосомаларының тән химиялық құрамына гистон емес ақуыздар кіреді, олар өз кезегінде жүзден астам фракцияларға бөлінеді. Бұл қатарға РНҚ синтезіне жауап беретін ферменттер және ДНҚ-ны қалпына келтіруге және қайта көбейтуге мүмкіндік беретін ферменттер кіреді. Негізгі, қышқыл хромосомалық ақуыздар сияқты реттеуші және құрылымдық функциялары бар. Бірақ хромосоманың химиялық құрамы мұнымен бітпейді: оның құрамында белоктар мен ДНҚ-дан басқа РНҚ, металл иондары, липидтер және полисахаридтер болады. Ішінара хромосомалық РНҚ синтез орнынан әлі шықпаған транскрипция өнімдері ретінде болады.

Гистонды емес ақуыз

Хромосомалардағы тұқым қуалайтын материал нуклеопротеин кешені ретінде пайда болатындығын қысқаша сипаттауға болады. Эукариоттық жасушалардағы хромосомалардың химиялық ұйымдастырылуын зерттегеннен кейін ғалымдар олардың көп бөлігі хроматин деп аталатын нуклеопротеин кешенін құрайтын ДНҚ мен ақуыздардан тұрады деп айта алады. Хромосомаларды құрайтын ақуыздар хромосомалардағы барлық заттардың едәуір бөлігі болып табылады, құрылымдардың бүкіл массасының шамамен 65% - ы оларға тиесілі.

Хромосомалардың химиялық құрамы

Акроцентрикалық - бір иіні өте қысқа

Субметацентрикалық - әртүрлі иінді

Метацентрикалық - тең иінді

Метафазалық хромосомалардың үлгілері әртүрлі

Телоцентрикалық - терминалды немесе бір иінді.

Метафазада

Метафаза хромосомасының морфологиялық ерекшеліктері келесідей: митоздың бірінші жартысында олар центромера аймағында бір - бірімен байланысқан жұп хроматидтерден тұрады (бастапқы тарту немесе кинетохор) - бұл хроматидтердің екеуіне де ортақ хромосома бөлімі. Хромосоманың химиялық құрамы да өзгереді.

Митоздың екінші жартысы бөлінуімен сипатталады хроматидтер, содан кейін аналық (дочерние) жасушаларға бөлінетін мононуклеарлы қыз хромосомалары пайда болады. Интерфазаның соңғы кезеңінде, сондай-ақ профаза мен метафазада хромосомалар екі есе көп, сондықтан олардың жиынтығы 2n4c формуласына сәйкес келеді.

Метафаза хромосомасының құрылымы

Митоздық хромосомалардың морфологиясы олардың ең көп конденсациялану сәтінде, метафазада және анафазаның басында жақсы зерттеледі. Бұл күйдегі хромосомалар әр түрлі ұзындықтағы таяқша тәрізді құрылымдар болып табылады, олардың қалыңдығы тұрақты, хромосомалардың көпшілігінде хромосоманы екі иыққа бөлетін бастапқы тарту аймағын оңай табуға болады. Бастапқы тарту аймағында кинетохор орналасқан центромера орналасқан; оған центриолаларға қарай жүретін митоздық шыбықтың микротұтқырлары сәйкес келеді. Бұл микротұтқыр байламдар митоз кезінде хромосомалардың жасуша полюстеріне қозғалысына қатысады.

Кейбір хромосомалардың екінші реттік тарылуы болады. Соңғысы әдетте хромосоманың дистальды ұшына жақын орналасады және шағын аймақты, спутникті бөледі. Екінші реттік тарылтуларды ядролық ұйымдастырушылар деп те атайды, өйткені интерфазада ядрошық хромосомалардың осы бөліктерінде түзіледі. рРНҚ синтезіне жауапты ДНҚ да осында локализацияланған. Хромосомалардың иықтары теломерлерде, соңғы сегменттерде аяқталады. Хромосомалардың теломерлік ұштары басқа хромосомалармен немесе олардың фрагменттерімен байланыса алмайды.

Нуклеосома

ДНҚ-ның негізгі гистондармен әрбір комплексі нуклеосома деп аталады. Ол хроматиннің негізгі құрылымының бірлігі. Адам 46 хромосомаларының әрқайсысының құрамында бірнеше жүз мыңнан миллионға дейін нуклеосомалар бар. Бесінші гистон HI, әрбір нуклеосома аралық аймақтағы нуклеосоманың қырында орналасқан ДНҚ-мен байланысады. Нуклеосомамен байланыскан ДНҚ-ның көлемі, аралык аймакпен коса есептегенде 200 жұп негіздер шамасында.

Негізгі гистонды белоктар типтеріне косымша көптеген маманданған гистондар НЗ және Н2А геномдық ДНҚ-на ерекше қасиеттер береді. НЗ және Н4 гистондар кодталған белоктарға өзгере алады. Осы трансляциядан кейінгі өзгерістер нуклеосомдардың қасиеттерін өзгертулері мүмкін. Негізгі және маманданған гистонды белоктар жиынтығымен олардың өзгерген түрлері гистонды код деп жиі айтылады. Олар клеткалардың әртүрлі типтерінде өзгере алады. Нәтижесінде ол ДНҚ-ның жинақталу түрін анықтап, гендер экспрессиясы мен оның басқа да қызметтерін реттеу мүмкіндігіне ие болады