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Ciò che è cromatina: definizione, struttura e funzione

Studi biochimici nel campo della genetica – un modo importante per studiare le sue principali componenti – geni e cromosomi. In questo articolo andremo a guardare a ciò che è cromatina, scoprire la sua struttura e la funzione nella cellula.


Eredità – la proprietà principale della materia vivente

Tra i principali processi che caratterizzano gli organismi che vivono sulla Terra, sono la respirazione, la nutrizione, la crescita, la selezione e la riproduzione. L'ultima funzione è la più importante per la conservazione della vita sul nostro pianeta. Come non ricordare che il primo comandamento dato da Dio ad Adamo ed Eva è stata la seguente: "Siate fecondi e moltiplicatevi" A livello delle cellule funzione generativa viene eseguita con acidi nucleici (elemento costitutivo di cromosomi). Queste strutture saranno discussi nel seguito.

Aggiungiamo anche che la conservazione e la trasmissione delle informazioni genetiche effettuate dai discendenti dello stesso meccanismo che non dipende dal livello di organizzazione di individui, che è per virus e batteri, ed è universale per gli esseri umani.

Qual è la sostanza di eredità

In questo documento si studia la struttura della cromatina e le funzioni che sono direttamente dipendenti all'organizzazione di molecole di acido nucleico. Miescher scienziato svizzero nel 1869 composti sono stati rilevati nei nuclei delle cellule del sistema immunitario, con proprietà di acidi loro chiamato prima nukleina e acidi nucleici poi. Dal punto di vista chimico, esso macromolecolari composti – polimeri. Questi monomeri sono nucleotidi aventi la seguente struttura: una purina o base pirimidina, e il residuo pentoso di acido ortofosforico. Gli scienziati hanno scoperto che due tipi di acidi nucleici possono essere presenti nelle cellule: DNA e RNA. Essi vengono complessati con le proteine per formare un composto di cromosomi. Così come le proteine, acidi nucleici hanno più livelli di organizzazione spaziale.

Nel 1953 il premio Nobel era Watson e Crick decifrato la struttura del DNA. È una molecola costituita da due catene collegate da legami idrogeno tra basi azotate derivanti sul principio di complementarità (fronte di base adenina timina situato di fronte citosina – guanina). struttura e funzione delle quali stiamo studiando cromatina, la molecola comprende un acido deossiribonucleico e varie configurazioni ribonucleico. Su questo tema, parleremo più in dettaglio nella sezione "Livelli di organizzazione della cromatina."

Localizzazione della sostanza di eredità in una cella

DNA presente in questi cytostructure come il nucleo, e anche in organelli, capace di divisione – mitocondri e cloroplasti. Ciò è dovuto al fatto che questi organelli svolgono funzioni essenziali nella cella: sintesi di ATP, e la sintesi del glucosio e la formazione di ossigeno nelle cellule vegetali. organelli sintetici passo genitore raddoppiato ciclo di vita. Così, le cellule figlie a mitosi (divisione delle cellule somatiche) o la meiosi (formazione di spermatozoi e ovuli) ha fornito le strutture cellulari arsenale desiderati forniscono le cellule con sostanze nutritive e di energia.

acido ribonucleico consiste di una catena ed ha un peso molecolare inferiore a DNA. Ha trovato sia nel nucleo e nel hyaloplasm, ed è parte di molti organelli cellulari: ribosomi, mitocondri, reticolo endoplasmatico, plastidi. Cromatina in questi organelli associati proteina istone e una parte dei plasmidi – circolari chiusi molecole di DNA.

struttura della cromatina e

Così abbiamo stabilito che l'acido nucleico contenuta nella sostanza di cromosomi – le unità strutturali di ereditarietà. Loro cromatina al microscopio elettronico ha la forma di granuli o di strutture filamentose. Esso contiene, oltre al DNA, e anche molecole di RNA e proteine che presentano proprietà di base e istoni denominati. Tutto quanto sopra strutture fanno parte del nucleosoma. Si trovano nel nucleo ei cromosomi sono chiamati fibrille (filo-solenoidi). Riassumendo tutto quanto sopra, stabiliamo che questo cromatina. Questo complesso composto di acidi nucleici e proteine specifiche – istoni. Essi, come le bobine, sono avvolte molecole a doppio filamento di DNA per formare un nucleosoma.

Livelli di organizzazione della cromatina

sostanza ereditarietà ha una struttura diversa, che dipende da molti fattori. Ad esempio, in quale fase del ciclo cellulare sottoposto vita: dividendo il periodo (metoz o meiosi), o presynthetic sintetico durante l'interfase. Dalla forma di un solenoide, o fibrille, come il più semplice, v'è un ulteriore compattazione della cromatina. Eterocromatina – uno stato più denso, è formato nelle porzioni introne del cromosoma, che non è possibile la trascrizione. Durante le cellule riposo – interfase, quando non v'è alcun processo di divisione – karyoplasm eterocromatina localizzato nel nucleo perifericamente, in prossimità della sua membrana. Sigillatura contenuti nucleari fase post-sintetica si verifica nel ciclo di vita delle cellule, cioè immediatamente prima divisione.

Che cosa determina la condensazione della materia dell'eredità

Continuando ad esplorare la domanda "che cosa è cromatina", i ricercatori hanno scoperto che dipende dalle proteine di tenuta-istone che, insieme con le molecole di DNA e RNA nel nucleosomi. Sono costituiti da quattro tipi di proteine, chiamate mucche e linker. Al momento della trascrizione (lettura di informazioni dal gene tramite RNA) materiale ereditarietà poco fusa, e si chiama eucromatina.

Attualmente particolare distribuzione di molecole di DNA associati istoni sono allo studio. Ad esempio, i ricercatori hanno scoperto che la cromatina diversi loci degli stessi cromosomi diversi livelli di condensa. Ad esempio, nei luoghi di attacco al mitotici filamenti cromosoma mandrino chiamati centromeri, è più denso sezioni telomeriche – loci fine.

Geni-regolatori e cromatina

Il concetto di regolazione dell'attività dei geni, creato da genetisti francesi Jacob e Monod, dà l'idea dell'esistenza di aree di acido desossiribonucleico, in cui non ci sono informazioni circa la struttura della proteina. Essi svolgono un puramente burocratico – gestionale funzioni. Denominazione geni regolatori tali parti di cromosomi di solito nella sua struttura priva proteine-istoni. Cromatina, la cui definizione è stata effettuata mediante sequenziamento, è stato nominato aperto.

In ulteriori studi è stato trovato che questi loci si trova una sequenza nucleotidica che impediscono l'adesione alle molecole di DNA di particelle proteiche. Tali parti comprendono geni regolatori sono: promotori ehansery attivatori. La compattazione della cromatina in loro è elevato, e la lunghezza di queste sezioni in media circa 300 nm. V'è un metodo per determinare la cromatina aperta biochimico in nuclei isolati in cui l'uso di enzima DNA-asi. Si rompe rapidamente loci di cromosomi, proteine manca-istoni. Cromatina in queste aree è stato chiamato ipersensibili.

Il ruolo di sostanza dell'ereditarietà

Complessi compreso il DNA, RNA e proteina chiamata cromatina, coinvolti nella ontogenesi cellulare e alterare la sua composizione a seconda del tipo di tessuto e sulla fase di sviluppo di un organismo come un tutto. Ad esempio, nelle cellule epiteliali della pelle quali geni come ehanser e promotore bloccato proteine repressori, e questi geni regolatori nelle cellule secretorie dell'epitelio intestinale e sono attive nel settore della cromatina aperta. Gli scienziati, genetisti hanno scoperto che ad una frazione del DNA che non codificano proteine, che rappresentano oltre il 95% del genoma umano. Ciò significa che il controllo del gene è molto più di coloro che sono responsabili della sintesi dei peptidi. L'introduzione di tecniche quali chip di DNA e sequenziamento ha permesso di scoprire che cosa la cromatina, e, di conseguenza, per mappare il genoma umano.

Studi di cromatina è importante in queste aree della scienza, come la genetica umana e genetica medica. Questo è associato ad un forte aumento del livello di insorgenza di malattie ereditarie – gene come cromosomiale. La diagnosi precoce di queste sindromi aumenta la percentuale di previsioni positive nel loro trattamento.