Dhana ya "kromosomu" si geni katika sayansi kama inavyoweza kuonekana mwanzoni. Kwa mara ya kwanza, neno hili lilipendekezwa kuteua muundo wa intranuclear wa seli ya yukariyoti zaidi ya miaka 130 iliyopita na mtaalamu wa morphologist W. Waldeyer. Iliyopachikwa katika jina ni uwezo wa muundo wa ndani ya seli kutia rangi na rangi msingi.
Kwanza kabisa… Chromatin ni nini?
Chromatin ni nukleoproteini changamano. Yaani, chromatin ni polima ambayo inajumuisha protini maalum za chromosomal, nucleosomes na DNA. Protini zinaweza kutengeneza hadi 65% ya wingi wa kromosomu. Chromatin ni molekuli inayobadilika na inaweza kuchukua idadi kubwa ya usanidi.
Protini za Chromatin hufanya sehemu kubwa ya uzani wake na zimegawanywa katika vikundi viwili:
- Protini za Histone - zina asidi ya msingi ya amino katika muundo wao (kwa mfano, arginine na lysine). Mpangilio wa histones ni mkanganyiko katika umbo la vizuizi kwenye urefu mzima wa molekuli ya DNA.
- Protini zisizo za histone (kama 1/5 ya jumla ya idadi ya histones) - ni protini ya nyukliamatrix ambayo huunda mtandao wa kimuundo katika kiini cha interphase. Ni yeye ambaye ndiye msingi unaoamua mofolojia na kimetaboliki ya kiini.
Kwa sasa, katika cytogenetics, chromatin imegawanywa katika aina mbili: heterochromatin na euchromatin. Mgawanyiko wa chromatin katika spishi mbili ulitokea kwa sababu ya uwezo wa kila spishi kuchafua na rangi maalum. Hii ni mbinu bora ya kupiga picha ya DNA inayotumiwa na wataalamu wa saikolojia.
Heterochromatin
Heterochromatin ni sehemu ya kromosomu iliyofupishwa kiasi katika muktadha. Kiutendaji, heterochromatin haina thamani, kwani haifanyi kazi, haswa kuhusiana na uandishi. Lakini uwezo wake wa kutia doa vizuri unatumika sana katika masomo ya histolojia.
Muundo wa heterochromatin
Heterochromatin ina muundo rahisi (angalia takwimu).
Heterochromatin imefungwa kwenye globules zinazoitwa nucleosomes. Nucleosomes huunda miundo mnene zaidi na hivyo "kuingilia" kusoma habari kutoka kwa DNA. Heterochromatin huundwa katika mchakato wa methylation ya H3 histone kwenye lysine 9, na baadaye inahusishwa na protini 1 (HP1 - Heterochromatin Protein 1). Pia huingiliana na protini nyingine, ikiwa ni pamoja na H3K9-methyltransferases. Idadi kubwa ya mwingiliano wa protini na kila mmoja ni hali ya kudumisha heterochromatin na usambazaji wake. Muundo msingi wa DNA hauathiri uundaji wa heterochromatin.
Heterochromatin si tu sehemu tofauti, bali pia kromosomu nzima, ambazo husalia katika hali ya kufupishwa katika mzunguko mzima wa seli. Ziko katika awamu ya S na zinakabiliwa na kurudiwa. Wanasayansi wanaamini kwamba mikoa ya heterochromatin haibebi jeni zinazoweka protini, au idadi ya jeni hizo ni ndogo sana. Badala ya jeni kama hizo, mfuatano wa nyukleotidi wa heterochromatin mara nyingi hujumuisha marudio rahisi.
Aina za heterochromatin
Heterochromatin ni ya aina mbili: kitivo na kimuundo.
- Facultative heterochromatin ni chromatin ambayo huundwa wakati wa uundaji wa helix ya mojawapo ya kromosomu mbili za aina moja, sio mara zote heterochromatic, lakini wakati mwingine. Ina jeni zilizo na habari za urithi. Inasomwa wakati inapoingia katika hali ya euchromatic. Hali ya kufupishwa kwa heterochromatin ya facultative ni jambo la muda mfupi. Hii ndio tofauti yake kuu kutoka kwa muundo. Mfano wa facultative heterochromatin ni mwili wa chromatin, ambayo huamua jinsia ya kike. Kwa kuwa muundo kama huo unajumuisha kromosomu mbili za X-kromosomu za seli za somatic, mojawapo inaweza tu kuunda heterochromatin ya kiakili.
- Structural heterochromatin ni muundo unaoundwa na hali iliyojikunja sana. Inaendelea katika mzunguko. Kama ilivyoelezwa hapo juu, hali ya kufupishwa kwa heterochromatin ya muundo ni jambo la mara kwa mara, tofauti na la hiari. Heterochromatin ya miundo pia inaitwaConstitutive, ni vizuri wanaona na C-rangi. Iko mbali na kiini na inachukua maeneo ya centromeric, lakini wakati mwingine huwekwa katika maeneo mengine ya chromosome. Mara nyingi, wakati wa interphase, mkusanyiko wa sehemu mbalimbali za heterochromatin ya miundo inaweza kutokea, na kusababisha kuundwa kwa chromocenters. Katika aina hii ya heterochromatin, hakuna mali ya maandishi, yaani, hakuna jeni za miundo. Jukumu la sehemu kama hiyo ya kromosomu haliko wazi kabisa hadi sasa, kwa hivyo wanasayansi wana mwelekeo wa kuauni utendakazi tu.
Euchromatin
Euchromatin ni sehemu za kromosomu ambazo zimetenganishwa katika muktadha. Locus kama hiyo ni huru, lakini wakati huo huo ni muundo mdogo wa kompakt.
Vipengele kazi vya euchromatin
Aina hii ya chromatin inafanya kazi na inafanya kazi. Haina mali ya kuchafua na haijaamuliwa na masomo ya histolojia. Katika awamu ya mitosis, karibu euchromatin yote hujifunga na kuwa sehemu muhimu ya kromosomu. Kazi za syntetisk katika kipindi hiki, chromosomes hazifanyi. Kwa hivyo, kromosomu za seli zinaweza kuwa katika hali mbili za utendaji na muundo:
- Hali inayotumika au ya kufanya kazi. Kwa wakati huu, chromosomes ni karibu kabisa au kabisa decondensed. Wanahusika katika mchakato wa unukuzi na upunguzaji. Michakato hii yote hutokea moja kwa moja kwenye kiini cha seli.
- Hali ya kutofanya kazi ya usingizi wa kimetaboliki (kutofanya kazi). Katika hali hii, chromosomeshufupishwa hadi kiwango cha juu zaidi na hutumika kama usafiri wa uhamishaji wa nyenzo za kijeni kwa seli binti. Katika hali hii, nyenzo za kijeni pia husambazwa.
Katika awamu ya mwisho ya mitosis, upungufu hutokea na miundo yenye rangi dhaifu katika mfumo wa nyuzi zilizo na jeni zilizonakiliwa huundwa.
Muundo wa kila kromosomu una kibadala chake, cha kipekee, cha eneo la chromatin: euchromatin na heterochromatin. Kipengele hiki cha seli huruhusu wanasaitojeni kutambua kromosomu mahususi.
