Таркиби химиявї хромосомаҳои. Сохтори, вазифа ва таснифи хромосомаи

Хромосомаи - он сохторҳои nucleoprotein воқеъ дар ядрои ҳуҷайраҳои eukaryotic. Онҳо пайваста қариб тамоми маълумоти генетикӣ, ва онҳо вазифаи нигоҳдорӣ, интиқол ва татбиќи он мебошад. Хромосомаи ҳастанд базӯр ҳатто дар микроскоп нури намоён, вале шумо метавонад ба таври равшан дар давраҳои ҳуҷайравии дар давоми митоза ва meiosis дид.

Қоидаҳои Karyotype ва хромосомаи

Karyotype маҷмӯи ҳама аст хромосомаи (diploid), дар қафаси мебошанд. Ӯ-навъҳои махсус аст, ки беназир ба ҳар як намуди одамон зиндагӣ дар сайёра аст, ки сатҳи ноустувории нисбатан кам аст, вале баъзе шахсон шояд баъзе хусусиятҳои доранд. Масалан, намояндагони љинсњои гуногун асосан хромосомаи шабеҳ (autosomes), фарқи байни karyotypes танҳо як ҷуфт хромосомаи - хромосомаҳои ҷинсӣ, ё chromosome лавозимоти.

Шартҳои хромосомаҳои оддӣ аст: шумораи онҳо ба таври доимӣ (дар ҳуҷайраҳои кўдакро метавонад танҳо шумораи қатъии хромосомаҳои, барои мисол, гурба гирад - 38, дар меваи парвоз Drosophila melanogaster - 8, мурғ - 78, ва як марде 46).

Хромосомаи шудаанд ҷуфтшуда, ҳар яки онҳо дорои як ҷуфт homologous, якхела аз ҳар ҷиҳат, аз ҷумла, шакл ва андозаи. Фарқ танҳо дар пайдоиши: яке - аз падари худ, дигар - аз модари.

хромосомаи Homologous ҷуфт инфиродӣ мебошанд: ҳар яке аз ҷуфтҳои гуногун аз дигарон на танҳо дар намуди аст, - ба шакл ва андозаи - балки макони нур ва ҳама торик.

Муттасилии - волоияти дигар хромосомаҳои. ДНК ду баробар ҳуҷайраҳои пеш аз тақсим, ки дар натиҷа як ҷуфт chromatids хоҳари. Ҳар як ҳуҷайраи духтари баъд аз таќсимоти як chromatid аст, ки аз chromosome chromosome ташкил дода мешавад.

унсурҳои муҳим

Chromosome, ки сохтори нисбатан оддӣ аст, аст, ки аз ташкил Молекулаҳои ДНК дорои дарозии калон. Он иборат plurality гурӯҳҳои хатиро аз genes. Ҳар chromosome дорад centromere ва telomeres, нуқтаи оғози такрории - унсурҳои функсионалии зарур аст. Telomeres доранд, дар ин маслиҳатҳои хромосомаҳои ёфт. Дар робита ба ин ва пайдоиши такрории (аст, ки он низ сомонаҳои оғози номида мешавад), молекулаи ДНК метавонад такрор. Дар ҳамин рух медиҳад centromere замима хоҳари КДН ба шўъбаи spindle mitotic, ки ба онҳо имкон медиҳад, ки ба таври дақиқ дар давоми раванди митоза пароканда шавед ҳуҷайраҳои духтари.

дар бораи вирусҳо

Истилоҳи "chromosome» аслан ҳамчун нишонаи сохторҳои хос ҳуҷайраҳои eukaryotic пешниҳод шуд, вале олимон ҳарчи бештар зикр chromosome вирусї ва бактериявї. Ҳайат, вазифаҳо ҳастанд, амалан ҳамон, то DE Koryakov ва I. Ф. Zhimulov ин боваранд, ки мафҳуми дер зарур буд васеъ ва муайян кардани chromosome сохтори иборат кислотаи nucleic ва доштани вазифаи нигоҳ доштан, татбиќ ва интиқоли иттилоот генофонди аст. Дар eukaryotes, хромосомаи дар ядрои, инчунин plastids ва mitochondria дошта. Prokaryotes (ғайри ҳастаӣ) низ дорои ДНК, балки дар ядрои ҳуҷайра намешавад. Вирусҳо хромосомаи доранд, дар шакли як молекулаи аз RNA ё ДНК, воқеъ дар capsid. Сарфи назар аз ҳузури дар ядрои ҳуҷайра аз хромосомаи моддаҳои органикӣ, ions металлӣ ва бисёр моддаҳои дигар.

Таърихи Кашфи

Олимон омадаам, аз роҳи дур рафта, хромосомаи пеш аз баррасї менамояд. Онҳо аввал дар seventies асри гузашта тасвир шудаанд: муаллифони гуногун доштанд, онҳоро дар мақолаҳо, китобҳо ва мақолаҳои илмӣ худ зикр кардаанд, то ба кашфи хромосомаи аст, ки ба одамони гуногун қоил шуданд. Дар ин рӯйхат номҳои И. Д. Chistyakova, Александр Шнайдер, О. Butschli E. Strasburger, ва бисьёри дигарон, вале бештари олимони 1882 ҳамчун соли кашфи хромосомаи эътироф, даъват пешрав W. Fleming, як anatomist Олмон, ки ҷамъоварӣ ва ташкили маълумот хромосомаҳои дар китоби худ Zellsubstanz, Kern унд Zelltheilung, илова ба омӯзиши худ маълумоти мавҷуда. Дар ҳамон дарозмуддат дар соли 1888 аз тарафи histologist ҷаноби Вилгелм фон Gottfried Waldeyer-Hartz пешниҳод. chromosome тарҷума маънои онро дорад, айнан «бадани ранги". Номи аст, аз сабаби он, ки таркиби химиявии хромосомаи имкон медиҳад, ки ба осонӣ бибандад рангњои асосӣ.

Дар 1900, аз он "ошкор кунанд» буд, қонунҳои Mendel кард, ва хеле ба зудӣ, дар давоми ду сол, олимон хулоса кардаанд, ки дар давоми хромосомаи равандҳои meiosis ва бордоршавӣ мисли «зарраҳо аз мерос», ки рафтори назариявӣ пештар тасвир шудааст рафтор. Дар 1902, мустақилона бо якдигар, T. Boveri ва W. Setton кардааст hypothesized шудааст, ки сохтори chromosome, ки ҳанӯз маълум шуд, дорои функсияи барои таҳвил ё захираи маълумоти генетикӣ.

Drosophila ва генетикаи

Дар семоҳаи аввали асри гузашта аз ҷониби тасдиқи озмоишии ғояҳои, ки хромосомаи нақши генетикӣ дошта ишора карда шуд. Олимони Амрико Т. Morgan, A. Sturtevant, C. пулҳо ва Ҳ Мюллер оид ба лоиҳаҳои тадқиқотӣ, ки дар объектҳои ва сохтори таснифи хромосомаи ва вазифаи онҳо табдил кор кардааст. Таҷрибаҳо дар D.melanogaster сурат гирифтааст, маълум, шояд тамоми магасе мева аст. Маълумоти ба даст асос барои буданд, назарияи chromosomal аз мерос, ки дахлдори ҳатто ҳоло, баъди қариб як аср боз. Ба гуфтаи вай, дар chromosome бо маълумоти генетикӣ, ва genes дар навбат хатиро дар равшан маҳаллӣ, балки ба таркиби химиявии ва morphology аз хромосомаи аз тарафи олимон дар рӯзҳои мо омӯхта шавад.

Барои кори Т. Morgan Ҷоизаи Нобел дар тиб физиология ва ё дар соли 1933 мукофотонида шуд.

таркиби химиявї хромосомаҳои

Ин мумкин аст, хулоса, ки маводи генетикиро дар хромосомаи ҳамчун комплекси nucleo-сафеда пайдо мешавад. Баъд аз омӯзиши ташкилоти кимиёвӣ хромосомаҳои ҳуҷайра eukaryotic, олимон метавон гуфт, ки онҳо барои қисми ДНК ва сафедањо, ки ба ташкил намудани комплекси nucleo-сафеда ном chromatin иборат аст.

Сафедаҳо аз дохил шудан ба таркиби хромосомаҳои, як қисми зиёди тамоми масъала дар хромосомаи, ки дар бораи 65% вазни умумии сохторҳои рост онҳо. сафедаҳо Chromosomal ба сафедањо ғайридавлатӣ histone ва histone тақсим карда мешавад. Histones - заминаи қавӣ, alkaline дар табиат онҳоро бо ҳузури соҳиби иҷозатномаи ва argenina боиси - кислотањои аминокислотаҳо муҳим аст.

Дар таркиби химиявии ва сохтории хромосомаи гуногун аст. HL, H2A, H2B, H3 ва H4: Histones панҷ фраксияҳои мебошанд. Ҳамаи вале њиссаи аввал ба миrдори тақрибан баробар дар ҳуҷайраҳои ҳамаи намудҳои мутааллиқ ба ширхӯрон баландтар дастрас мебошанд. сафедаҳо HL камтар аз нисфи.

Синтези histone дар polysomes cytoplasmic амал меояд. Ин сафедаҳо асосии дорои масъули мусбат, бо сабаби ба ки мумкин аст бигиред бо Молекулаҳои ДНК пайваст, ва ба ин васила не хондан маълумоти ба кўча замима дод. Ин наќши танзимкунандаи histones аст, вале ба ғайр аз он низ дорад, функсияи сохторї, аз сабаби он аст, аз тарафи ташкилоти фазоии ДНК дар хромосомаи таъмин карда мешавад.

Дар таркиби химиявии хос хромосомаҳои interphase ва иборат аз сафедањо ғайридавлатӣ histone, ки, дар навбати худ, аз тарафи зиёда аз сад фраксияҳои тақсим карда мешавад. Дар ин силсила дохил ферментҳои барои синтези RNA, ва ферментҳои, ки оғоз ба таъмир ва reduplication ДНК. Инчунин асосӣ, сафедаҳо chromosomal турушро доранд, вазифаи сохторӣ ва танзимкунанда.

Бо вуҷуди ин, таркиби кимиёвии chromosome тавр хотима намешаванд: а сафеда ва ДНК дар RNA таркиби мазкур, ions металлӣ, lipids ва polysaccharides. RNA Қисман chromosomal мазкур ҳамчун маҳсулоти transcriptional, ки ҳанӯз тарк накардаанд, ҷои синтези аст.

Дар metaphase

Морфологӣ Хусусиятҳои хромосомаи metaphase зайл аст: дар давоми нимаи аввали митоза онҳо ҷуфт chromatids хоҳар, ки дар минтақаи centromere ба (constriction ибтидоӣ ё kinetochore) алоқаманд иборат мебошад - қисми chromosome аст, ки умумӣ ба ҳам chromatids аст. Дар таркиби кимиёвии chromosome низ тағйир меёбад. Дар нимаи дуюми митоза ҷудогона chromatid, ки пас аз ташаккули хромосомаи духтари ягонаи-Страндед, ки ба ҳуҷайраҳои духтари тақсим тавсиф меёбад. Масъалаи КДН чӣ қадар қисми хромосомаҳои metaphase, аз умумӣ дар озмоишҳо дар биология ва донишҷӯён накашид. Дар давраи гузашта дар interphase ва prophase ва metaphase хромосомаи dvuhromatidny, то ки онҳо муқаррар 2n4c формулаи.

таснифи хромосомаи

Ба вазифаи centromere ва дарозии силоњ, ки дар ҳар ду тарафи хромосомаи ӯ воқеъ тасниф ҳамчун metacentric (L-баробар) агар centromere аст, ҷойгир миёна ва submetacentric (neravnoplechie) агар centromere ба як канори табдил ёфт. Ҳамчунин, ҳастанд acrocentric вуҷуд дорад, ё-асои такон chromosome (centromere қариб дар охири хеле ҷойгир кардаанд) ва нуқтаи chromosome, ном барои андозаи хурди он, ба тавре ки он аст, амалан номумкин барои муайян кардани шакли худ. Дар telotsentricheskih хромосомаи аз ҳад душвор аст барои муайян кардани макони ҷойгиршавии constriction ибтидоӣ.

фишор

Ҳар ҳуҷайраи кўдакро дарбар 23 ҷуфт хромосомаи, ҳар як аз он иборат аст аз як молекулаи ДНК ягонаи. Дарозии умумии 46 молекулаҳои қариб ду метр аст! Ин бештар аз се миллиард ҳамингуна ҷуфтҳои аст, ва ҳамаи онҳо ба як ҳуҷайра дар давоми interphase қариб якхела, ҳатто дар микроскоп электрон муносиб, ба хромосомаи. Сабаби ин - ташкилот supramolecular хромосомаҳои, ё фишор. Дар шароити гузариш ба марҳилаи гуногуни chromatin сикли ҳуҷайра метавонад ташкили он тағйир диҳед.

Сохтор ва химиявӣ таркиб ва сохтори interphase chromosome хромосомаи metaphase олимон вариантњои ҳамчун сохторҳои қутбӣ, ки дар якҷоягӣ бо гузариши тарафайн дар раванди митоза алоқаманд ба шумор меравад.

Дар сатҳи аввал аст, аз ҷониби риштаи фишор nucleosome аст, ки ҳамчунин «маҳтобӣ дар сатри» номида намояндагӣ мекунанд. Андозаи хос - 10-11 Н.М., ки намегузорад, то ба онҳо дар таги микроскоп дида бароем.

таркиби химиявї хромосомаҳои муайян ҳузури ин сатҳ ташкилот: он таъмин чаҳор навъи histones - сафедањо аслӣ (H2A, H2B, NC, N4). мақоми молекулахои протеин дар мошинањои шаклаш - Онҳо як ќадре ташкил медиҳанд. Ҳар як ќадре иборат аз ҳашт молекулаҳои (молекулаҳои буғ аз ҳар як histones).
Рӯй калисо ДНК, он аст, spirally дар аккос меёбанд. Бо ҳар як сегмент тамос мақоми молекулаи ДНК сафеда дорад, 146 ҷуфт nucleotide. дар соҳаи алоқа вуҷуд доранд иштирокнадошта бошад, ном linker, ё binders. андозаи онҳо гуногун аст, аммо ба ҳисоби миёна 60 ҷуфт nucleotides (м. Н.) аст.

Ном минтақа ДНК nucleosome дорои дарозии 196 BP ва бар мегирад cortex сафеда. Аммо nucleosome filament маҳтобӣ-ришта ба монанди, ва дар як минтақаи дорои cortex нест.

Чунин қисмҳои он ба таври комил фарқ сафедањо ғайридавлатӣ histone, бо сабаби ба ҳузури Пасиҳамоии nucleotide мушаххас хеле яксон дар фосилаи чанд ҳазор ҷуфт пойгоҳи. ҳузури онҳо барои фишор минбаъдаи chromatin муҳим аст.

бастабандӣ минбаъдаи chromatin

Chromatin fibril - фишор сатҳи дуюм - низ як solenoid, ё сатҳи nukleomernym номида мешавад. Андоза 30 Н.М. аст. HI histone таъмин карда мешавад. Ӯ дастаҳои то бо пайдарпаии ДНК linker, инчунин бо ду crusts ҳамсоя ва «pulls", онҳоро ба ҳам. Дар натиҷа раванди ташаккули сохтори паймоне қадар бештар мегардад, монанди сохтори як solenoid. Чунин fibril, ба ғайр аз chromatin аст ибтидоӣ номида мешавад.

сатҳи hronomerny паи. Андозаи хоси сатҳи фишор - 300 Н.М.. Аллакай аст, ташаккули спирали иловагӣ вуҷуд дорад, вале истеҳсол болга салиб, ки бо андозаи як replicon ягонаи рост ва аз ҷониби воситаҳои ғайридавлатӣ histone омехта (турушро)

Дар сатҳи hromonemnom (700 Н.М.), ба ҳалқаи converge, ва ҳатто chromatin kompaktiziruetsya бештар. ришта таҳсил хромосомаҳои аллакай дар микроскоп нури намоён.

қабати Chromosomal (1400 Н.М.) аст, дар давоми metaphase ба мушоҳида мерасад.

Мутатсия ва нақши онҳо дар тибби

Дар mutation хромосомаҳои - воќеъ мешавад, балки метавонад ба унвони гуногун ва механизмҳои доранд. Тағйирот дар шакли сохтории хромосомаи аст, одатан дар бораи хароб ибтидоӣ асос ёфтааст. Агар танаффус дар chromosome вуҷуд дорад, он гоҳ мақоми дорад, ки ба истеҳсоли таҷдиди сохтори худ, бо натиҷаи он аст, ки дар як ҷо mutation chromosomal ё ошкоро мебипем.

Дар crossover хромосомаи homologous Мубодила соҳаҳои дахлдор, ва ба он байъат, одатан дар ин вақт рӯй медиҳад. Агар дар давоми мубодилаи нобаробар қисмҳои убури-бар аз genes, гурӯҳҳои робитаи нав.

навъи мутатсия

Якчанд навъи мутатсия дар асоси механизми пайдоиши нест. Mutation аз fission бо сабаби аз даст додани гурўњњои генофонди пайдо мешавад. Агар баъзе аз қисматҳои genome маротиба зиёд карда шуд - ин такрорӣ. Дар давоми inversion аз chromosome байни қисми discontinuities ба воситаи 180 ° ақрабаки соат.

Translocation минтақаи гузариш даъват аз як chromosome ба дигаре, ва агар дохилӣ байни хромосомаҳои ғайридавлатӣ homologous, даъват translocation тарафайн рух медиҳад, ва агар қитъае ба mutation chromosome ҳамон ном transposition ҳамроҳ карда шуд. Дар translocation Robertsonian муттаҳидшавии ба яке аз ду сохторҳои ғайридавлатӣ homologous рух медиҳад.

Ҳамчунин мутатсия pericentric ва paracentric ҳастанд.

RNA

Вобаста ба марҳилаи ки дар он ҳуҷайра, тағйир додани кимиёвӣ таркиб, morphology, хусусиятҳо ва андозаи хромосомаҳои, вале маводи генетикӣ дорои на танҳо ДНК ва хромосомаи дар ядрои.

кислотаи Ribonucleic (RNA) - сохтори дигар иштирокчӣ дар интиқоли ва нигоҳдории иттилооти генетикӣ.

Вуҷуд mRNA ё mRNA (матритсаи, ё иттилоот), ки он дар синтези сафедањо бо хосиятҳои дилхоҳ иштирок мекунад. Барои ин зарур аст, ки ба ҷои «сохтмон» «дастур», ки бо тартиби ки дар он кислотањои аминокислотаҳо доранд, ки дар занҷири peptide дохил карда мегӯям, ба ҳузур пазируфт. Ин маълумот супориши аст, ки дар навбат nucleotide аз mRNA (mRNA) криптографии. Саҳифаҳои ва номида синтези паёмбаре RNA.

Раванди хондани маълумот аз ДНК метавонад бо барномаи компютерӣ дар муқоиса. Аввал RNA Обунакунанда polymerase бояд ошкор - як қисми махсуси молекулаи ДНК, ки дар ҷашни оғози минтақа Саҳифаҳои аст. polymerase RNA арвоҳе, ба Обунакунанда мешавад ва unwinding дар шафати ДНК навбати-цакамк. Дар ин бора, ки ин ду ришта КДН аз якдигар ҷудо резад ташаккули mRNA ферментҳо дар бораи яке аз онҳо (kodogennoy рӯ ба ферментҳо 3`-охири) оғоз меёбад. Ribonucleotides ҷамъоварӣ ки дар ҳокимияти силсилаи complementarity ба nucleotides КДН ва antiparallel нисбати ба риштаи Шаблон ДНК.

Раванди Саҳифаҳои

Ҳамин тариқ, тавре ки мо дар баробари ба риштаи ДНК ба ҳаракат, ба ферментҳо дуруст мехонад тамоми иттилоот, идомаи раванди то қонеъ пайдарпаии махсуси нави nucleotides. Ин аст, даъват transkripktsii terminator, ва нишон медиҳад, ки polymerase RNA бояд аз ДНК ва ба риштаи Шаблон ҷудо ва аз нав синтез mRNA. Маблағи аз самтҳои аз Обунакунанда ба terminator аз ҷумла қисми даъват воҳиди Саҳифаҳои transcribed - transcriptional.

Ҳамин ки ба иқдомҳои RNA polymerase баробари занҷири kodogennoy transcribed минтақаҳои ягонаи-Страндед КДН дар якҷоягӣ ва боз дар шакли спирали дукарата шинохта мегирад. mRNA таъсис бурда нусхаи дақиқи маълумоти нусхабардорӣ аз фасли ДНК аст. Nucleotides аз mRNA рамзгузор навбат кислотаи аминокислотаҳо дар threes гурӯҳбандӣ ва codons номида мешавад. Ҳар codon аз mRNA дахлдор ба кислотаи аминокислотаҳо махсус.

Хосиятҳои ва вазифаи genes

Дар генофонди ҳисобида мешавад, тақсимнашаванда як адад функсионалии аносири мерос-маводи. Он дорои шакли як қисми молекулаи ДНК аст, сохтори на камтар аз як peptide криптографии.

Дар генофонди дорои хосиятҳои муайян, аввалин онҳо - як амали гусаста. Ин маънои онро дорад, ки genes гуногун назорат рушди оёти маҳаллигардонидашудаи шахсони воқеӣ.
Дар босабраш молу мулки муайян аз он, ки генофонди бетағйир бо интиқоли авлод аст, агар, албатта буд, ҳеҷ mutation нест. Аз ин бармеояд, ки он ба генофонди метавонад дар зиндагии карда намешавад тағйир ёфт.

Дар хусусиятҳои амал аст, бо сабаби ба рушди хусусияти ё гурӯҳи хусусиятҳо, вале genes метавонад гуногун ва амал доранд, - ин ном pleiotropy.

Амволи dosing амали муайян андоза, ки мӯъҷизае метавонад genome сабаби инкишоф.

Онҳо низ хоси давлатӣ allelic мебошанд, яъне, қариб ҳама genes alleles, ки шумораи бо ду сар доранд.