Kiini katika seli ya yukariyoti ni oganeli kuu ambayo shughuli muhimu na michakato ya sintetiki hutegemea. Sehemu kubwa ya yaliyomo kwenye kiini inawakilishwa na molekuli za DNA zenye nyuzi za viwango tofauti vya kuunganishwa pamoja na protini. Hizi ni euchromatin (DNA decondensed) na heterochromatin (vipande vilivyojaa sana vya DNA).
Euchromatin ina jukumu muhimu katika maisha ya seli. Inasoma "maagizo" ya mkusanyiko wa asidi ya ribonucleic (RNA), ambayo inakuwa msingi wa usanisi wa molekuli za polipeptidi.
Je, kila mtu ana msingi?
Viumbe hai wote, kuanzia wadogo hadi kubwa, wamepewa taarifa za kinasaba katika umbo la asidi ya deoxyribonucleic. Kuna aina mbili tofauti za kuiwakilisha katika seli:
- Viumbe vya Prokaryotic (kabla ya nyuklia) vina seli zisizo na sehemu. Hifadhi ya DNA yao ya duara pekee isiyo na protini ni kiraka tusaitoplazimu inayoitwa nukleoidi. Urudiaji wa asidi ya nyuklia na usanisi wa protini hufanyika katika prokariyoti katika nafasi ya seli moja. Hatutawaona kwa macho, kwa sababu wawakilishi wa kundi hili la viumbe ni microscopic, hadi microns 3 kwa ukubwa, bakteria.
- Viumbe vya yukariyoti vina sifa ya muundo changamano zaidi wa seli, ambapo taarifa za urithi zinalindwa na utando maradufu wa kiini. Molekuli za DNA za mstari, pamoja na protini za histone, huunda chromatin, ambayo huzalisha kikamilifu RNA kwa msaada wa complexes ya polyenzyme. Usanisi wa protini hutokea kwenye saitoplazimu kwenye ribosomu.
Kiini kilichoundwa katika seli za yukariyoti kinaweza kuonekana wakati wa muktadha. Karyoplasm ina uti wa mgongo wa protini (matrix), nucleoli na nucleoprotein complexes yenye sehemu za heterochromatin na euchromatin. Hali hii ya kiini huendelea hadi mwanzo wa mgawanyiko wa seli, wakati utando na nucleoli hupotea, na chromosomes kupata umbo la fimbo la kuunganishwa.
Ya msingi
Sehemu kuu ya yaliyomo kwenye kiini, chromatin, ni sehemu yake ya kisemantiki. Kazi zake ni pamoja na kuhifadhi, kutekeleza na kusambaza taarifa za kijeni kuhusu seli au kiumbe. Sehemu iliyoigwa moja kwa moja ya chromatin ni euchromatin, ambayo hubeba data kuhusu muundo wa protini na aina mbalimbali za RNA.
Sehemu zilizobaki za kiini hufanya kazi za usaidizi, hutoa masharti sahihi ya utekelezaji wa taarifa za kijeni:
- nucleoli -maeneo yaliyounganishwa ya maudhui ya nyuklia ambayo huamua tovuti za usanisi wa asidi ya ribonucleic kwa ribosomu;
- matrix ya protini hupanga mpangilio wa kromosomu na yaliyomo yote ya kiini, hudumisha umbo lake;
- Mazingira ya ndani ya nusu-kioevu ya kiini, karyoplasm, huhakikisha usafiri wa molekuli na mtiririko wa michakato mbalimbali ya biokemikali;
- Ganda la safu mbili la kiini, karyolemma, hulinda nyenzo za kijeni, hutoa upitishaji wa kuchagua baina ya molekuli na changamano za molekuli kutokana na matundu changamano ya nyuklia.
chromatin inamaanisha nini
Chromatin ilipata jina lake mwaka wa 1880 kutokana na majaribio ya Flemming ya kuchunguza seli. Ukweli ni kwamba wakati wa kurekebisha na kuweka rangi, sehemu zingine za seli zinaonyeshwa vizuri ("chromatin" inamaanisha "kubadilika"). Baadaye ilibainika kuwa sehemu hii inawakilishwa na DNA iliyo na protini, ambayo, kwa sababu ya mali yake ya tindikali, huona kikamilifu rangi za alkali.
Kromosomu zenye madoa zinaonekana katika sehemu ya kati ya kisanduku kwenye picha, na kutengeneza bati la metaphase.
Aina za kuwepo kwa DNA
Katika seli za viumbe vya yukariyoti, chanjo za nyukleoprotini za kromatini zinaweza kuwa katika hali mbili.
- Katika mchakato wa mgawanyiko wa seli, DNA hufikia msokoto wake wa juu zaidi na huwakilishwa na kromosomu za mitotiki. Kila uzi huunda kromosomu tofauti.
- Wakati wa awamu, wakati DNA ya seli imepunguzwa sana, chromatin hujaa sawasawa.nafasi ya kiini au kuunda makundi yanayoonekana kwenye darubini nyepesi. Chromocenters kama hizo hugunduliwa mara nyingi karibu na membrane ya nyuklia.
Hali hizi ni mbadala kwa nyingine, kromosomu zilizoshikana kikamilifu hazihifadhiwi katika awamu ya pili.
Euchromatin na heterochromatin
Interphase chromatin ni kromosomu ambayo imepoteza umbo lake la kushikana. Loops zao zimefunguliwa, kujaza kiasi cha kiini. Kuna uhusiano wa moja kwa moja kati ya kiwango cha upunguzaji wa mgandamizo na utendaji kazi wa kromatini.
Sehemu zake, "zisizochambuliwa", huitwa diffuse au chromatin amilifu. Ni kivitendo haionekani chini ya darubini mwanga baada ya madoa. Hii ni kwa sababu helix ya DNA ina unene wa nm 2 tu. Jina lake lingine ni euchromatin.
Hali hii hutoa chanjo za enzymatic na ufikiaji wa vipande vya DNA vya semantiki, viambatisho vyake visivyolipishwa na utendakazi. Muundo wa mjumbe RNA (unukuzi) husomwa kutoka kwa maeneo yaliyoenea na polima za RNA, au DNA yenyewe inakiliwa (replication). Kadiri shughuli ya usanifu ya seli inavyoongezeka kwa sasa, ndivyo uwiano wa euchromatin kwenye kiini unavyoongezeka.
Sambaza sehemu za chromatin zikipishana na kanda zilizoshikana, zilizopinda tofauti za heterochromatin. Kutokana na msongamano mkubwa zaidi, heterokromatini yenye madoa inaonekana wazi katika viini vya awamu ya kati.
Kielelezo kinaonyesha chromatin ya viwango tofauti vya kubana:
- 1 - molekuli ya DNA yenye nyuzi mbili;
- 2 - histoneprotini;
- 3 - DNA iliyozungushiwa changamano ya histone kwa zamu 1.67 huunda nukleosome;
- 4 - solenoid;
- 5 - kromosomu kati ya awamu.
Fiche za ufafanuzi
Euchromatin katika wakati fulani inaweza isihusishwe katika michakato ya sintetiki. Katika hali hii, iko katika hali ya kuunganishwa zaidi na inaweza kudhaniwa kimakosa kuwa heterochromatin.
Heterochromatin halisi, pia inaitwa constitutive, haibebi mzigo wa kisemantiki na hutengana tu katika mchakato wa kujinakili. DNA katika maeneo haya ina mifuatano mifupi, inayojirudiarudia ambayo haina msimbo wa asidi ya amino. Katika kromosomu za mitotiki, ziko katika eneo la mfinyo wa msingi na miisho ya telomeri. Pia zinatenganisha sehemu za DNA iliyonakiliwa, na kutengeneza vipande vya intercalary (intercalary).
Jinsi euchromatin "hufanya kazi"
Euchromatin ina jeni ambazo hatimaye huamua muundo wa protini (jeni za miundo). Uainishaji wa mfuatano wa nyukleotidi kuwa protini hutokea kwa msaada wa mpatanishi mwenye uwezo, tofauti na kromosomu, kuacha kiini - mjumbe RNA.
Wakati wa unukuzi, RNA inasanisishwa kwenye kiolezo cha DNA kutoka kwa adenyl, uridyl, cytidyl na guanyl nucleotidi zisizolipishwa. Unukuzi unafanywa na kimeng'enya changamani cha RNA polymerase.
Baadhi ya jeni huamua mlolongo wa aina nyingine za RNA (usafiri na ribosomal) muhimu ili kukamilisha michakato ya usanisi wa protini katika saitoplazimu kutokaamino asidi.
Heterochromatin ya kromosomu moja mara nyingi huunganishwa katika kromosomu iliyo na alama nzuri. Karibu nayo ni loops ya euchromatin iliyoharibiwa. Shukrani kwa usanidi huu wa DNA ya msingi, mchanganyiko wa kimeng'enya na nyukleotidi za bure, muhimu kwa utekelezaji wa kazi za euchromatin, zinafaa kwa urahisi sehemu za semantic.
