Геном, кариотип как видовые характеристики. Морфология хромосом

Хромосомы - нуклеопротеидные структурные Элементы ядра клетки, содержащие, днк, в которой заключена наследственная Информация организма, способны к самовоспроизведению, обладают структурной и функциональной индивидуальностью и сохраняют её в ряду поколений.

 

Химическая организация хромосом.

Химический состав хромосом - ДНК- 40%, Гистоновых белков - 40%. Негистоновых - 20% немного РНК. Липиды,полисахариды,ионы металлов.

 

Имеется 5 фракций основных гистоновых белков (Н1, Н2А, Н2В, НЗ, Н4) и более 100 фракций кислых негистоновых белков,

 

Функции гистоновых белков: регуляторная (прочно соединяясь с ДНК препятствуют считыванию информации) и структурная (обеспечивают пространственную организацию ДНК в хромосомах. Образуя Нуклеогистон). Функции негистоновых белков: среди них ферменты регулирующие Процессы:

 

• синтеза РНК (полимеразы) и процессинга РНК,

• редупликации и репарации ДНК (геликаза. ДНК Попимераза, эндонуклеаза. Экзонуклеаза, лигаза),

• регуляторная функция, заключающаяся в «запрещении» или «разрешении» считыв информации с молекулы ДНК

 

Днк эукариотических клеток представлена Следующими фракциями:

а) уникальные последовательности генов 56 % - Присутствуют в гаплоидном наборе в единственном числе, образуют основную часть Структурных и регуляторных генов,

б) гены со средним числом повторов 8 % - 102 - 104 копии это структурные гены кодирующие первичную структуру гистонов или Нуклеотидов рибосомальных и транспортных РНК,

в) многократно повторяющиеся гены 12 %

г) блуждающие структурные гены, Положение которых в хромосоме меняется в зависимости от жизненного цикла,

д) молчащие гены они реплицируются, но не Транскрибируются. Участвуют в обеспечении структурной организации хроматина и В регуляции экспрессии генов.

 

Классификация и функции хроматина: различают гетеро- и эухроматин.

 

а) гетерохроматин:

• факультативный - образуется при Спирализации одной из двух гомологичных хромосом. Типичным примером служит Тельце полового хроматина, образуемого одной из двух Х-хромосом соматических Клеток женских особей человека и млекопитающих Функция Факультативного гетерохроматина заключается в компенсации снижении дозы определенного Гена.

• структурный ~ отличается Высокоспирализованным состоянием, которое сохраняется на протяжении всего мит. Цикла. Он занимает постоянные участки в гомологичных хромосомах - это фрагменты Околоцентромерных, теломерных участков хромосом, Не содержит структурных генов (нетранскрибируемый); он выполняет опорную Функцию.

 

б) эухроматин - имеет менее компактную организацию, деспирализуется в Конце митоза, образует слабоокрашенные нитчатые структуры содержит структурные транскрибируемые Гены: в каждой хромосоме свой порядок расположения эухроматина и гетерохроматина.

 

В структурном отношении хроматин представляет собой нитчатые комплексные молекулы дезоксирибонуклеопротеида (ДНП), которые состоят из ДНК, ассоциированной с Гистонами

 

Уровни упаковки ДНК (ДНП) в хромосому (нуклеосомный, хроматиновая фибрилла, интерфазная и метафазная хромосомы). Строение метафазной хромосомы

 

ДНК претерпевает пять уровней компактизацни от 2 нм (ее собственный диаметр) до 1400 нм (высококонденсированная метафазная хромосома). Низшим уровнем иерархической организации хромосом считается нуклеосомный. Нуклеосома состоит из кора (сердцевины, стержня) и намотанной на негоДНК. Кор представляет собой гистоновый октамер. Хроматин на этой стадии имеет вид «бусин» нанизанных на «нить» (молекулярную ДНК). Такая структура обеспечивает компактизацию примерно в 6—7 раз. Вторая ступень компактизации - формирование хроматиновой фибриллы диаметром 30 нм. В этом процессе участвует гистон HI, который связывается с ДНК между нуклеосомными корами и сворачивает нуклеосомную фибриллу в спираль, наполобие соленоида, с шагом в 6-8 нуклеосом. Уровень компактизации на этом этапе достигает примерно 40.

 

Третий этап — петельно-доменный — наиболее сложный. Соленоидная фибрилла складывается