Хромосоманың құрылысы және функционалдық ұйымдасуы. Политенді хроасомалар

Сәнтай Еңлік БО-41

Тақырып-3. Хромосоманың құрылысы және функционалдық ұйымдасуы. Политенді хроасомалар.

1.Хромасомалардың химиялық құрамындағы жекеленген элементтердің рөлі. 

2.Жоғары сатыдағы организмдер хромосомаларындағы ДНК артыкшылыгынын мәселесі .

3.Хромосомалар функциясы :

4.Хромосомалардың хромомерлiк құрылымы ;

5.Центромерлік және теломерлiк аудандар

6.Ядрошыктар кұрылысы

7.Эу және гетерохромотиптік турлері

8.Ядрошык тузетін аудандардын кұрылысы

9.Метацентрлік хромосомалардың пішіні қандай ?

10.Субметацентрлiк , акроцентрлік хромосомалардың пішіні кандай ?

11.Центромер серiгi деген не ?

12. Кариотип дегеніміз не ?

13. Кариограмма дегеніміз не ?

14. Метафазалык хромосоманы кандай құрылымдық элементтер боледi

15.Кандай хромосомаларды морфологиялык кұрылымына қарап боледi

Жауап:

1.Хромосомалардың химиялық құрамы. Хроматиннің негіздік бояуларды сіңіру қабілеті оның қышқылдық қасиетінің болуында. Өйткені хроматиннің құрамында ДНҚ (35-40%), гистонды және гистонды емес ақуыздар (60-65%) болады. ДНҚ организмнің тұқым қуалаушылығы сияқты қасиеттерінің материалдық негізі екендігі жоғарыда айтылды. Онда организмнің даму бағдарламасы, яғни биологиялық ақпарат жазылған. Әр организм түрінің жасушаларында оның өзіне тән тұрақты ДНҚ мөлшері бар. Хроматинді құрайтын гистонды ақуыздар 5 түрлі: Н1,Н2А, Н2В, НЗ, Н4. Гистонды емес ақуыздардың қатарына, құрылымдық ақуыздар, реттеуші ақуыздар және фермент молекулалары жатады. Бұлардан басқа хроматин құрамында аз мөлшерде РНҚ молекуласы, Са, М§, Ғе иондары да кездеседі. Кез келген эукариоттық хромосомада бактерия жасушасындағы тәрізді бір қос тізбекті ДНҚ молекуласы болады. Бірақ бұл ДНҚ-ның диаметрі 2нм, ұзындығы орташа есеппен 5 сантиметрге тен. Әйтсе де, оның жиі ширатылуына, әсіресе метафаза кезінде күшті оралып тығыздалған күйде болуына сай оның ұзындыгы 10 мың есеге жуық қысқарып, хромосомаға толық сиып тұрады. Мұндай хромосоманың ұзындығы небәрі бірнеше микрон ғана. Бұл жағдайды түсіну үшін хромосома ішіндегі ДНҚ молекуласы тығыздалуының 3 түрлі деңгейін қарастыру қажет. Хромосомадағы ДНҚ тығыздалуының 3 түрлі деңгейі электрондық микроскопияның көмегімен 1974 жылы толық зерттеліп анықталды. Ол мәліметтер бойынша, хромосомада бір-біріне өте жақын орналасқан үзіктерден (фрагменттерден) тұратын тізбек болады. Тізбектегі қайталанып отыратын әр үзік нуклеосомадан және оны екінші нуклеосомалар байланыстырушы буын линкер участігінен тұрады. Әр нуклеосома Н2А, Н2В, НЗ, Н4 гистонды ақуыздарының екі-екі молекулаларынан құралған диск тәрізді (октамер) денешік. Оның диаметрі 11 нм-ге жуық, дискінің сыртын орай 146-148 жұп нуклеотидті қамтитын ДНҚ молекуласы орналасқан. Екі нуклеосоманың арасындагы динкер 15 000 жұп нуклеотидтерден тұратын ДНҚ-ның шағын учаскесінен жэне Н1 гистонның бір молекуласынан құралған. Бұл құрылымға байланысты ДНҚ-ның узындығы 2см, диаметрі 10-11 нм үшінші деңгейлері біршама аз зерттелген. Екінші деңгейдің құрылымы Н1 гистонына байланысты. Мұнда хроматиндегі диаметрі 20-30 нм ұзындығы 1,2 мм келетін фибрилдердің сыртынан перпендикуляр бағытта нуклеосома тізбегі спираль тэрізді оралып солеонид орамдары қалыптасады. Орамдарды ұстап тұруда Н1 гистонды үлкен рөл атқарады. Әр орамға 6-7 нуклеосомадан келеді. Бұл деңгейде ДНҚ-ның тығыздалу дәрежесі 50 есеге жуықтайды. Үшінші деңгейде хромосома ішіндегі гистонды емес ақуыз молекулаларына солеонид фибрилдері ілмек тәрізденіп бекиді. Әр ілмектің ұзындыгы ондаған микрон шамамен 20000-80000 жұп нуклеотидті қамтиды. Мұндай әр ілмек бір-бір транскриптонға сәйкес келеді деген пікір айтылады. Осы үшін деңгейдің соңында ДНҚ молекуласының тығыздалуы 20- 800 есеге дейін артып, нәтижесінде диаметрі 100-200 нм болатын интерфазалық хромонема түзіледі.