Гистонды белок молекулаларының нуклеосомада орналасуы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

МЕББМ Қазақстан-Ресей медициналық университеті

Молекулалық биолгия және медициналық генетика кафедрасы

СӨЖ

Тақырыбы: «Жасушаның молекулалық биологиясы»

Орындаған: 111"А"-топ білімгері Затыбек Б. Ж

Алматы 2019 жыл

Жоспары:

Кіріспе.
Негізгі бөлім.

Прокариоттар және эукариоттар жасушасы;
Хромосомалардың құрылымдық - фунуционалдық ұйымдастырылуы;
Хромососаның құрылымдық деңгейі;

Пайдаланған әдебиеттер;

Жасуша- тіршіліктің ең ұсақ және маңызды құрылымдық-қызметтік бірлігі болып табылады, себебі кез-келген ағзалар денесі жасушалардан құрылған, тірішіліктің негізігі қасиеттері мен қызметтері жасушада жүзеге асады.

Жасушаны 1665 жылы Голландия ғалымы Роберт Гук ашқан, ал жасуша теориясын 1938-1939 жж Неміс ғалымдары Т. Шванн мен Т. Шлейден жасаған.

Жасуша теориясының негізгі қағидалары мынадай:
Барлық тірі ағзалар жасушалардан тұрады. Жасуша тіршіліктің ең ұсақ құрылымдық бірлігі.
Барлық жасушалардың құрылысы ұқсас.
Жасушалар тек бөліну арқылы көбейеді. (Р. Вирхов, 1858ж) «Omni cellula a cellula»

Қазіргі кезде жасушалардың 2 үлкен тобы белгілі: Прокариоттық және Эукариоттық жасушалар.

Прокариоттық жасушалар- бактерияларға, ал Эукариоттық жасушалар- өсімдіктерге, жануарлар мен саңырау құлақтарға тән.

Эвалюциялық даму процессінде прокариоттар өте ертеректе пайда болған, ядросы жоқ ағзалар. Олардың генетикалық материялы сақина тәрізде хромосомада шоғырланып, цитоплазмада бос күйінде орналасқан.

Ядро қалыптасып, генетикалық материялдың цитоплазмадан бөлініп, ядро ішіне орналасуының үлкен фундаметальдық, жалпы биологиялық және эвалюциялық мәні болады, бұл жағдай эукариоттық жасушаларды қалыптастырады.

Эукариоттық жасушалардың негізгі белгілері

Белгілері

Құрылысы мен қызметі

Белгілері: Мембраналар

Құрылысы мен қызметі: Барлық органеллалар белок ақуыз - липидті мембраналармен қапталған.

Белгілері: Жасуша ішілік қозғалыс

Құрылысы мен қызметі: Жасушадан заттар бір органелладан екіншісіне көпіршіктер арқылы өтіп, қозғалып отырады. Заттардың тасымалдануы және миграциясы, ақуыз ағыны не визикула ағыны негізінде жүзеге асады.

Белгілері: Жасуша органнеллаларының қалыптасуы

Құрылысы мен қызметі: Жасуша органеллалары - динамикалық құрылымдар, олар өсіп, ыдырап жойылып не жаңадан түзіліп отырады.

Белгілері: Органеллалардық жасуша ішінде орналасуы

Құрылысы мен қызметі: Органеллалар жасушадан қалай болса солай, ретсіз орналаспайды. Атқаратын қызметіне сай орналасады.

Органеллардың түрлері және қызметі

Органеллалар

Негізгі қызметтері

Органеллалар: Ядро

Негізгі қызметтері: Хромомсомалар және РНҚ синтезделетін жер

Органеллалар: Митохондрия

Негізгі қызметтері: Трикорбон қышықылдарының (Кребс циклы), тотықтыра фосфорлау.

Органеллалар: Рибосома

Негізгі қызметтері: Ақуыз синтезі.

Органеллалар: Эндоплазмалық тор

Негізгі қызметтері: Ақуыз синте синтезі (кедір - бұдыр ЭПТ) . Липидтер синтезі (тегіс ЭПТ) . Көптеген ксенобиотиктердің тотықтануы (цитохром Р-450) .

Органеллалар: Гольджи кешені

Негізгі қызметтері: Ақуыздардың жасуша ішілік іріктелуі. Гликолиздену, сульфаттану реакциялары.

Органеллалар: Пероксисома

Негізгі қызметтері: Кейбір май және амин қышқылдарының ыдырауы. Сутегі асқын тотығының түзілуі және ыдырауы.

Органеллалар: Лизосома

Негізгі қызметтері: Көптеген гидролазалар орналасқан жер.

Органеллалар: Цитоплазмалық мембрана

Негізгі қызметтері: Молекулаларды жасуша ішіне және жасушадан сыртқа өткізу. Жасушалық адгезия және байланысу.

Органеллалар: Цитоклетка

Негізгі қызметтері: Микротүтікшелер, микрофиломенттер - органеллалардың және басқа - да құрылымдардың тірегі, органеллалардың мақсатты көшуі.

Органеллалар дегеніміз - жасушада үнемі тұрақты түрде кездесетін, белгілі бір құрылысқа ие және нақтылы қызметтерді атқаратын құрылымдар.

Эукариоттық жасушаның генетикалық материялы ядрода орналасқан арнайы құрылымда - хромосомаларда болады. Хромосомалардың негізгі қызметі тұқым қуалау ақпаратын өзінде сақтау және ұрпақтан ұрпаққа беру. Хромосома хромотиннен құралған.

Хромотиннің құрамына кіретіндер:

ДНҚ молекуласы - жалпы хроматин мөлшерінің 40% жуығын құрайды.
Белоктар - 60% жуық. Хроматин белоктары гистонды, гистонды емес белоктар болып бөлінеді.

Хроматин құрамында сонымен қатар аздаған мөлшерде РНҚ, липидтер, полисахаридтер, металл иондары кездеседі. Хромосомалар жасушада екі түрлі құрылымдық - функцияналдық жағдайда болуы мүмкін:

Генетикалық активті жағдайы, хромосомалардың жартылай немесе толық тарқаталауы - репликация және гендердің транскрипциясы процесстерінің жүруі.
Генетикалық активті емес жағдайы, хромосомалардың өте жиі ширатылып тығыздалуы, метоболизмдік тыныштық күйге ауысыуы және митоздық бөліну жүріп генетикалық материялдың жаңадан түзілген жасушаларға тасымалданып, бөлініп берілуімен сипатталады.

Хромосомалардың құрылымдық - функционалдық ұйымдастырылуы.

Құрылымы бойынша хроматин жіпше тәріздес кешендік молекулалары, олар гистондармен байланысқан ДНҚ - дан тұрады. ДНҚ - ның әр учаскесінде хромосомалардың құрылымы мен құрылысы әр түрлі болады. ДНҚ-ның негізгі бөлігі хромосоманың иықтарында орналасқан; онда негізгі бірегей құрылымдық гендер болады. Бұл гендер құрылымдық белоктар мен реттеуші белок-ферменттердің синтезін бақылайды.

Хромосоманың бірінші реттік тартылыс аймағында жиі қайталанатын, қысқа нуклеотидтер жүйесінен тұратын центромерлік ДНҚ орналасқан. ДНҚ-ның бұл учасклері хромосоманың бөліну ұршығының микротүтікшелеріне байланыстыратын арнайы белоктармен өзара байланыстырады.

Теромераларда репликация кезінде хромосомаларды қысқарудан сақтап қалатын ДНҚ-ның арнайы учаскелері орналасқан. Кейбір хромосомалардағы екінші реттік тартылыс аймағында рРНҚ-ның синтезін анықтайтын ДНҚ-ның көптеген учаскелері болады.

ДНҚ молекуласындағы құрылым ерекшелігінде оның тығыз жинақталуы мен қызмет атқаруында негізгі рөл ядролық белоктардың үлесіне тиеді. ДНҚ-ның гистонды белоктармен өзара әрекеттесуі нуклеотидтердің нақты орналасу ретіне байланысты емес, ал гистонды емес белоктар керісінше, ДНҚ молекуласының нақты нуклеотидтер жүйесі орналасқан арнайы учаскелерімен әрекеттеседі.

Митоздық хромомсомалардың құрылысын зерттеудегі негізгі мәселе мөлшері өте кіші, микронмен ғана хромосомаларда ДНҚ молекуласында тығыз жинақталып орналасу ретін анықтау болады. Зерттеулер нәтижесінде ДНҚ-ның сызықтық молекуласының ұзындығы жүздеген микрометрден бірнеше сантиметрге жетендігі анықталды.

ДНҚ молекуласының хромосомада тығыздалып жинақталуының бірнеше деңгейін ажыратады:

ДНҚ молекуласының бірінші реттік құрылымы нуклеосомалар - хроматиннің дискрепті бөлшектері түрінде сипатталады.

Нуклеосомалар - жіпке тізілген моншақтар тәрізді денешіктер.

Нуклеосома - хроматиннің бірінші реттік құрылымның өзегін құрайды. Әр нуклеосома 4 жұп гистонды белок молекулаларынан: Н2А, Н2В, Н3, Н4 октамер түрінде түзілген денешік. Осындай бір денешіктің сыртын ДНҚ молекуласы 1, 75 айналым жасап орап, нәтижесінде нуклеосома түзеді.

Белокты денешік - нуклеосома және оның сыртын қоршай орналасқан ДНҚ

ДНҚ молекуласы белоктық денешіктің сыртын орай айналым жасап келесі денешікке өтеді, оны орап, айналып одан кейінгі денешікке т. с. с. жалғаса береді. Олай болса, ір нуклеосоманы орап орналасқан ДНҚ кесіндісінің ұзындығы шамамен 146 жұп нуклеотидке (68НМ) тең келсе, екі нуклеосома аралығындағы учаскенің ұзындығы 60 жұп нуклеотидті құрайды. Осындай нуклеосомалар арасындағы ДНҚ кесіндісін ЛИНКЕРЛІК учаске деп атайды. Әр линкерлік учаскеге гистонды Н1 белогының бір молекуласы байланысады. Ендеше хромосома құрылымында кездесетін гистонды белоктар 5 түрлі, ал бір нуклеосомалық құрылымдағы ДНҚ- ның ұзындығы 200 жұп нуклеотидті құрайды.

Нуклеосома құрылымы «а» және Н1 гистоны мен нуклеосоманың өзара әрекеттесуі «б»

Гистонды белок молекулаларының нуклеосомада орналасуы

Нуклеосомалардың тығыздалып хроматиндік жіпше түзуі, алғашқы нуклеосомалық тізбектің жиі ширатылып соленоид орамдарын жасап қысқарып, жуандауына байланысты жүреді. Әр соленоид орамына 6-7 нуклеосомадан келеді. Хроматин ДНҚ-ның осы айтылған нуклеосомалық және нуклеомералық құрылым деңгейлерінің қалыптасуында гистонды белоктар қатысады.

Хромотиннің ары қарай тығыздалуы ДНҚ-ның ерекше учаскелерінде ілмектердің немесе домендердің түзілуін қамтамасыз етеді. Бұл әлмектерге ядролық матрикстың арнайы гистондық емес белоктары жалғанып көлденең ілмектік құрылым қалыптасады. ДНҚ-ның ілмектер қалыптасатын учскелерін хромомералар деп атайды. Әр хромомералар нуклеосомалары бар ілмектен тұрады. Хромомералар бір - бірімен нуклеосомалық хромотиннің учаскелерімен байланысып, розетка тәрізді құрылым құрайды.

Нуклеосомалық, нуклеомералық және хромомералық тығыздалу деңгейлері хромотиннің жіпшелік құрылымын 600-700 есе қысқартады. Хромотиннің одан әрі тығыздалып, жинақталуы хромосомалар құрылымының хромонемалық деңгейңн қалыптастырады. Хромонемералар митоздық бөлінідің профазасында хромосомалардың ширатылып тығыздалуының алғашқы сатыларында және телофазада олардың тарқатыла бастаған кезінде байқалады.

Хромосомаларды арнайы қңдеуден өткізіп босаңсығын кезде оның орталық учаскелерінде тығыз жіпшелердің торларын, олардан шетке қарай, көлденең бағытталған ұзын, жіңішке ілмектерді көруге болады. Бұлардың барлығы жалпы алғанда хромосомалардың пішінін бейнелейді.

Хромосомалардың құрылымдық деңгейлері:

ДНҚ тығыздалуының бірінші деңгейі- нуклеосомалық жіпше (фибрилла) жуандығы 10нм, сыртын орап орналасатын ДНҚ-ның ұзындығы 146 ж. н. ; тығыздалу коэффиценті - 6-7.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.