Eukromatin je aktivni kromatin. Struktura i funkcije eukromatina

Jezgra u eukariotskoj ćeliji središnji je orgulje, na kojem ovise vitalna aktivnost i sintetički procesi. Znatan dio sadržaja jezgre predstavljaju filamentozni DNA molekule različitih stupnjeva zbijanja u kombinaciji s proteinima. To su euhromatin (dekondensirana DNA) i heterokromatina (gusto pakirane dijelove DNA).

U životu stanice, euchromatin igra važnu ulogu. Iz nje se čita "uputa" za skupštinu ribonukleinska kiselina (RNA), koji postaje osnova za sintezu polipeptidnih molekula.

Imaju li svatko jezgru?

Sva živa bića, od najmanjih do divova, dobivaju genetske informacije u obliku deoksiribonukleinske kiseline. Postoje dva temeljno različita oblika predstavljanja u stanicama:

1. Prokariotski organizmi (pre-nuklearni) nemaju stanice u kompartmentalizaciji. Skladištenje njihovog jednostrukog prstena DNK, nije povezano s proteinima, samo je citoplazmište pod nazivom nukleoid. Replikacija nukleinske kiseline i sinteza proteina prolaze kroz prokariote u jednom staničnom prostoru. Nećemo ih vidjeti golim okom, jer predstavnici ove skupine organizama su mikroskopski, do 3 mikrona, bakterija.
2. Eukariotski organizmi karakteriziraju složenija struktura stanica, gdje nasljedne informacije zaštićen dvostrukom jezgrom. Linearne DNA molekule zajedno s proteinima histona formiraju kromatin koji aktivno proizvodi RNA pomoću polienzimskih kompleksa. Sinteza proteina javlja se u citoplazmi na ribosomima.

Oblikovana jezgra u eukariotskim stanicama može se vidjeti tijekom međufaznog razdoblja. U karioplazmi postoje proteinski okvir (matriks), nukleuli i nukleoproteinski kompleksi koji se sastoje od sekcija heterokromatina i eukromata. Ovo stanje jezgre traje sve do početka diobe stanica, kada membrana i nukleoli nestanu, a kromosomi stječu kompaktnu šipku.

Jezgra u jezgri

Glavna komponenta sadržaja jezgre, kromatin, je njegov semantički dio. Njegove funkcije uključuju pohranjivanje, primjenu i prijenos genetičkih informacija o stanici ili organizmu. Direktno replicirajući dio kromatina je eukromatin, koji nosi podatke o strukturi proteina i različitih tipova RNA.

Preostali dijelovi jezgre izvode pomoćne funkcije, osiguravaju odgovarajuće uvjete za primjenu genetskih informacija:

• jezgrene jezgre nukleinskih jezgri, određivanje mjesta sinteze ribonukleinske kiseline za ribosome;
• matrica bjelančevina organizira raspored kromosoma i sve sadržaje jezgre, održava njegov oblik;
• polu-tekući unutarnji jezgreni okoliš, karyoplazma, osigurava transport molekula i protok različitih biokemijskih procesa;
• dvoslojna ljuska jezgre, karyolemma, štiti genetski materijal, osigurava selektivno dvosmjerno provođenje molekula i molekularnih kompleksa zbog kompliciranih nuklearnih pora.

Što je kromatina?

Kromatin je dobio ime 1880. godine zbog Flemmingovih pokusa na promatranju stanica. Činjenica je da se tijekom fiksacije i bojenja neki dijelovi stanice posebno dobro očituju ("kromatin" znači "obojen"). Kasnije je otkriveno da je ova komponenta zastupljena s DNA s proteinima, koji zbog svoje kiselinske osobine aktivno percipiraju alkalne boje.

U središnjem dijelu ćelije, obojeni kromosomi koji tvore metalnu ploču vidljivi su na fotografiji.

Obrasci postojanja DNA

U stanicama eukariotskih organizama, nukleoproteinski kompleksi kromatina mogu biti u dva stanja.

1. U procesu dijeljenja stanice, DNK doseže maksimalnu torsionalnost i predstavlja ga mitotički kromosomi. Svaka traka formira zaseban kromosom.
2. Tijekom interfaze, stanična DNA kada većina decondensed kromatina jezgre ispunjava prostor jednako ili oblici vidljivi u svjetlu mikroskopa grude. Takvi kromi centri češće su otkriveni blizu nuklearne membrane.

Ta stanja su međusobno alternativne, međufazom se ne čuva potpuno kompaktni kromosomi.

Eukromatin i heterokromatin

Interfazni kromatin je kromosom koji je izgubio svoj kompaktni oblik. Njihove su petlje popustile, popunjavajući volumen jezgre. Postoji izravan odnos između stupnja dekondenzacije i funkcionalne aktivnosti kromatina.

Njegovi dijelovi, potpuno "razotkriveni", nazivaju se difuzni ili aktivni kromatin. U svjetlosnom mikroskopu praktički nije vidljivo nakon bojenja. To se objašnjava činjenicom da je debljina spirale DNA samo 2 nm. Njegovo drugo ime je euhromatin.

Ovo stanje omogućuje pristup enzimskim kompleksima osjetljivim fragmentima DNA, njihovom slobodnom vezivanju i funkcioniranju. Iz difuznih područja, struktura informacijske RNA (transkripcija) se očitava pomoću RNA polimeraze ili se sama DNA (replikacija) replicira. Što je sintetička aktivnost stanica u određenom trenutku viša, to je veći udio eukromatina u jezgri.

Difuzna područja kromatina zamjenjuju se s kompaktnim, uvijenim do različitih stupnjeva zona heterokromatina. Zbog veće gustoće, heterokromatin u boji je jasno vidljiv u međufaznim jezgrama.

Slika prikazuje kromatinu različitih stupnjeva kompaktiranja:

• 1 - dvolančana DNA molekula;
• 2 - histon proteina;
• 3 - DNK omotana oko histonskih kompleksa na 1,67 okretaja tvori nukleosom;
• 4 - solenoid;
• 5 - međufazi kromosoma.

Definicije suptilnosti

Eukromatin u određenom vremenu ne mora biti uključen u sintetičke procese. U tom slučaju, privremeno je u kompaktnijem stanju i može se uzeti za heterookromatin.

Sadašnji heterokromatin, također se naziva konstitutivnim, ne nosi semantičko opterećenje i dekondenzira samo u procesu replikacije. DNK na tim mjestima sadrži kratke ponavljane sekvence koje ne kodiraju aminokiseline. U mitotičkim kromosomima, oni se nalaze na području primarnog suženja i telomernih završetaka. Oni također dijele dijelove TENSCRIBLE DNK, stvarajući interkalarne fragmente.

Kako djeluje euchromatin?

Sastav euchromatina uključuje gene koji u konačnici određuju strukturu proteina (strukturni geni). Dekodiranje nukleotidne sekvence u protein nastaje uz pomoć posrednika koji može, za razliku od kromosoma, napustiti jezgru - informacijsku RNA.

U procesu transkripcije, RNA se sintetizira na matrici DNA iz slobodnih adenilnih, uridilnih, citidilnih i gvanilnih nukleotida. Transkripcija se provodi enzimskom kompleksom RNA polimeraze.

Neki geni određuju slijed drugih vrsta RNA (transport i ribosom) potrebnih za dovršenje citoplazme procesa sinteze proteina iz aminokiselina.

Heterokromatina jednog kromosoma često se skuplja u dobro obilježenom kromocenu. Oko nje su petlje despiralizirane eukromatina. Zbog ove konfiguracije DNK jezgre, enzimski kompleksi i slobodni nukleotidi potrebni za realizaciju funkcija eukromata lako se primjenjuju na osjetljive dijelove.