Ang konsepto ng "chromosome" ay hindi kasing bago sa agham na tila sa unang tingin. Sa unang pagkakataon, ang terminong ito ay iminungkahi na italaga ang intranuclear na istraktura ng isang eukaryotic cell mahigit 130 taon na ang nakalilipas ng morphologist na si W. Waldeyer. Naka-embed sa pangalan ang kakayahan ng intracellular na istraktura na mantsang gamit ang mga pangunahing tina.
Una sa lahat… Ano ang chromatin?
Ang Chromatin ay isang nucleoprotein complex. Ibig sabihin, ang chromatin ay isang polimer na kinabibilangan ng mga espesyal na chromosomal na protina, nucleosome at DNA. Ang mga protina ay maaaring gumawa ng hanggang 65% ng masa ng isang chromosome. Ang Chromatin ay isang dynamic na molekula at maaaring kumuha ng malaking bilang ng mga configuration.
Ang mga protina ng chromatin ay bumubuo ng malaking bahagi ng masa nito at nahahati sa dalawang pangkat:
- Histone proteins - naglalaman ng mga pangunahing amino acid sa kanilang komposisyon (halimbawa, arginine at lysine). Ang pagkakaayos ng mga histone ay magulo sa anyo ng mga bloke sa buong haba ng molekula ng DNA.
- Mga non-histone na protina (mga 1/5 ng kabuuang bilang ng mga histone) - ay nuclear proteinisang matrix na bumubuo ng structural network sa interphase nucleus. Siya ang batayan na tumutukoy sa morpolohiya at metabolismo ng nucleus.
Sa kasalukuyan, sa cytogenetics, ang chromatin ay nahahati sa dalawang uri: heterochromatin at euchromatin. Ang paghahati ng chromatin sa dalawang species ay naganap dahil sa kakayahan ng bawat species na mantsa ng mga tiyak na tina. Ito ay isang mahusay na pamamaraan sa pag-imaging ng DNA na ginagamit ng mga cytologist.
Heterochromatin
Ang Heterochromatin ay isang bahagi ng chromosome na bahagyang naka-condensed sa interphase. Sa paggana, ang heterochromatin ay walang halaga, dahil hindi ito aktibo, partikular na nauugnay sa transkripsyon. Ngunit ang kakayahang mantsang mabuti ay malawakang ginagamit sa histological studies.
Istruktura ng heterochromatin
May simpleng istraktura ang heterochromatin (tingnan ang figure).
Ang Heterochromatin ay naka-pack sa mga globules na tinatawag na nucleosome. Ang mga nucleosome ay bumubuo ng mas siksik na mga istraktura at sa gayon ay "nakagambala" sa pagbabasa ng impormasyon mula sa DNA. Ang Heterochromatin ay nabuo sa proseso ng methylation ng H3 histone sa lysine 9, at pagkatapos ay nauugnay sa protina 1 (HP1 - Heterochromatin Protein 1). Nakikipag-ugnayan din sa iba pang mga protina, kabilang ang H3K9-methyltransferases. Ang ganitong malaking bilang ng mga pakikipag-ugnayan ng protina sa isa't isa ay isang kondisyon para sa pagpapanatili ng heterochromatin at pamamahagi nito. Ang pangunahing istraktura ng DNA ay hindi nakakaapekto sa pagbuo ng heterochromatin.
Ang Heterochromatin ay hindi lamang magkahiwalay na mga bahagi, kundi pati na rin ang mga buong chromosome, na nananatili sa isang condensed na estado sa buong cell cycle. Nasa S-phase sila at napapailalim sa pagtitiklop. Naniniwala ang mga siyentipiko na ang mga rehiyon ng heterochromatin ay hindi nagdadala ng mga gene na nag-encode ng protina, o ang bilang ng mga naturang gene ay napakaliit. Sa halip na ganoong mga gene, ang mga nucleotide sequence ng heterochromatin ay kadalasang binubuo ng mga simpleng pag-uulit.
Mga uri ng heterochromatin
Ang heterochromatin ay may dalawang uri: facultative at structural.
- Facultative heterochromatin ay chromatin na nabuo sa panahon ng pagbuo ng isang helix ng isa sa dalawang chromosome ng parehong species, hindi ito palaging heterochromatic, ngunit minsan. Naglalaman ito ng mga gene na may namamana na impormasyon. Ito ay binabasa kapag ito ay pumasok sa euchromatic state. Ang condensed state para sa facultative heterochromatin ay isang pansamantalang phenomenon. Ito ang pangunahing pagkakaiba nito mula sa istruktura. Ang isang halimbawa ng facultative heterochromatin ay ang katawan ng chromatin, na tumutukoy sa babaeng kasarian. Dahil ang ganitong istraktura ay binubuo ng dalawang homologous X-chromosome ng somatic cells, isa sa mga ito ay maaari lamang bumuo ng facultative heterochromatin.
- Ang Structural heterochromatin ay isang istraktura na nabuo sa pamamagitan ng isang mataas na coiled state. Ito ay nagpapatuloy sa buong cycle. Tulad ng nabanggit sa itaas, ang condensed state para sa structural heterochromatin ay isang pare-parehong kababalaghan, sa kaibahan sa isang opsyonal. Ang istrukturang heterochromatin ay tinatawag dinconstitutive, ito ay mahusay na nakita ng C-color. Ito ay matatagpuan malayo sa nucleus at sumasakop sa mga sentromeric na rehiyon, ngunit minsan ay naisalokal sa ibang mga rehiyon ng chromosome. Kadalasan, sa panahon ng interphase, ang pagsasama-sama ng iba't ibang mga seksyon ng structural heterochromatin ay maaaring mangyari, na nagreresulta sa pagbuo ng mga chromocenter. Sa ganitong uri ng heterochromatin, walang pag-aari ng transkripsyon, iyon ay, walang mga istrukturang gene. Ang papel ng naturang segment ng chromosome ay hindi pa ganap na malinaw hanggang ngayon, kaya malamang na sinusuportahan lamang ng mga siyentipiko ang function.
Euchromatin
Ang Euchromatin ay mga bahagi ng chromosome na na-decondensed sa interphase. Ang nasabing locus ay maluwag, ngunit sa parehong oras ay isang maliit na compact na istraktura.
Mga functional na feature ng euchromatin
Gumagana at gumagana ang ganitong uri ng chromatin. Wala itong pag-aari ng paglamlam at hindi natutukoy ng mga histological na pag-aaral. Sa yugto ng mitosis, halos lahat ng euchromatin ay namumuo at nagiging mahalagang bahagi ng chromosome. Ang mga sintetikong pag-andar sa panahong ito, ang mga chromosome ay hindi gumaganap. Samakatuwid, ang mga cellular chromosome ay maaaring nasa dalawang functional at structural na estado:
- Aktibo o gumaganang estado. Sa oras na ito, ang mga chromosome ay halos ganap o ganap na decondensed. Kasali sila sa proseso ng transkripsyon at reduplication. Lahat ng prosesong ito ay direktang nangyayari sa cell nucleus.
- Hindi aktibong estado ng metabolic dormancy (hindi gumagana). Sa ganitong estado, ang mga chromosomeay condensed sa maximum at nagsisilbing isang transportasyon para sa paglipat ng genetic na materyal sa mga cell ng anak na babae. Sa ganitong estado, ang genetic material ay ipinamamahagi din.
Sa huling yugto ng mitosis, nangyayari ang despiralization at nabubuo ang mahinang kulay na mga istraktura sa anyo ng mga thread na naglalaman ng mga na-transcribe na gene.
Ang istraktura ng bawat chromosome ay may sariling, natatangi, variant ng lokasyon ng chromatin: euchromatin at heterochromatin. Ang tampok na ito ng mga cell ay nagbibigay-daan sa mga cytogeneticist na matukoy ang mga indibidwal na chromosome.
