Estudos bioquímicos em genética – uma maneira importante para estudar os seus principais componentes – genes e cromossomas. Neste artigo, vamos olhar para o que é cromatina, descobrir sua estrutura e função na célula.
Hereditariedade – a principal propriedade da matéria viva
Entre os principais processos que caracterizam os organismos que vivem na Terra, está respirando, nutrição, crescimento, seleção e reprodução. A última função é o mais importante para a preservação da vida em nosso planeta. Como não recordar que o primeiro mandamento dado por Deus a Adão e Eva foi a seguinte: "Sede fecundos e multiplicai". Ao nível das células função geradora é realizada com ácidos nucleicos (substância constituinte de cromossomas). Estas estruturas serão discutidas a seguir.
Nós também acrescentar que a preservação e transmissão da informação genética realizada pelos descendentes do mesmo mecanismo que não dependem do nível de organização dos indivíduos, isto é para o vírus e as bactérias, e é universal para os seres humanos.
Qual é a substância da hereditariedade
Neste trabalho, o estudo da estrutura da cromatina e funções dos quais são directamente dependentes da organização de moléculas de ácido nucleico. Miescher cientista suíço em 1869 compostos foram detectados nos núcleos de células do sistema imunitário, que exibe propriedades de ácidos chamou primeiro nukleina e, em seguida, os ácidos nucleicos. Do ponto de vista da química, ele macromoleculares compostos – polímeros. Estes monómeros são nucleótidos possuindo a seguinte estrutura: uma base de purina ou de pirimidina, e do resíduo de pentose do ácido ortofosfórico. Os cientistas descobriram que dois tipos de ácidos nucleicos podem estar presentes nas células: ADN e ARN. Eles são complexados com proteínas para formar um composto de cromossomas. Bem como proteínas, ácidos nucleicos tem vários níveis de organização espacial.
Em 1953 o Prémio Nobel foi Watson e Crick decifrada a estrutura de ADN. É uma molécula composta por duas cadeias ligadas entre si por ligações de hidrogénio entre as bases azotadas que surgem no princípio da complementaridade (oposta base de timina-adenina localizado oposto citosina – guanina). estrutura e função dos quais se estão a estudar a cromatina, a molécula compreende um ácido desoxirribonucleico e ribonucleicos várias configurações. Nesta edição, vamos discutir mais detalhadamente na seção "Níveis de organização da cromatina."
Localização da substância da hereditariedade numa cula
ADN presente nestas cytostructure como o núcleo, e também em organelos, capaz de divisão – mitocôndrias e cloroplastos. Isto é devido ao facto de que estes organelos executar funções essenciais na célula: a síntese de ATP, e a síntese da glicose e formação de oxigénio nas células vegetais. organelos sintéticos passo pai duplicou ciclo de vida. Assim, as células filhas na mitose (divisão de células somáticas) ou a meiose (a formação de esperma e ovos) proporcionou o arsenal de estruturas de células desejadas fornecem as células com nutrientes e energia.
ácido ribonucleico consiste de uma cadeia e tem um peso molecular mais baixo do que o ADN. Ela encontrou tanto no núcleo e no hyaloplasm, e faz parte de muitas organelas celulares: ribossomas, mitocôndrias, retículo endoplasmático, plastídios. Cromatina nestes organelos associados com a proteína histona e uma parte dos plasmídeos – fechados circulares moléculas de ADN.
a estrutura da cromatina e
Assim, verificou-se que o ácido nucleico contido na substância de cromossomas – as unidades estruturais de hereditariedade. A sua cromatina sob o microscópio de electrões tem a forma de granulados ou em estruturas filamentosas. Ele contém, para além do ADN, e até mesmo moléculas de ARN, e proteínas que apresentam propriedades básicas e histonas nomeados. Todos os itens acima estruturas fazem parte do nucleossoma. Eles são encontradas no núcleo e os cromossomas são chamados de fibrilas (thread-solenóides). Resumindo todo o acima, nós determinamos que este cromatina. Este composto complexo de ácidos desoxirribonucleicos e proteínas específicas – histonas. Eles, como as bobinas, são enrolados moléculas de ADN de cadeia dupla para formar um nucleossoma.
Níveis de organização da cromatina
substância hereditariedade tem uma estrutura diferente, que depende de muitos factores. Por exemplo, em que fase do ciclo celular submetido vida: dividindo o período (metoz ou meiose), ou presynthetic sintético durante a interfase. A partir da forma de um solenóide, ou de fibrilas, como o mais simples, existe uma outra compactação da cromatina. Heterocromatina – um estado mais denso, é formado nas porções intrão do cromossoma, o que não é possível a transcrição. Durante as células de descanso – interfase, quando não há processo de divisão – karyoplasm heterochromatin localizado no núcleo perifericamente, perto da sua membrana. Selagem conteúdo nuclear fase postsynthetic ocorre no ciclo de vida das células, isto é, imediatamente antes da divisão.
O que determina a condensação da matéria da hereditariedade
Continuando a explorar a questão "o que é cromatina," investigadores descobriram que isso depende das proteínas selo-histona que, juntamente com as moléculas de ADN e ARN no nucleossoma. Elas consistem em quatro tipos de proteínas, chamados vacas e vinculador. No momento da transcrição (a leitura de informação a partir do gene através ARN) material de hereditariedade fracamente fundido, e é chamado eucromatina.
Actualmente nomeadamente distribuição de moléculas de ADN associados a histonas proteínas estão a ser estudados. Por exemplo, os investigadores descobriram que a cromatina loci diferentes dos mesmos de cromossomas diferentes níveis de condensação. Por exemplo, em locais de ligação aos filamentos cromossômicos fuso mitótico chamados centrômeros, é mais denso do que as seções teloméricas – loci final.
Genes reguladores e cromatina
O conceito da regulação da actividade do gene, criado por geneticistas francesas Jacob e Monod, dá uma ideia da existência de áreas de ácido desoxirribonucleico, em que não há qualquer informação sobre a estrutura da proteína. Eles realizam um puramente burocráticas – gerencial funções. Naming genes reguladores, estas partes dos cromossomas normalmente nas suas proteínas desprovido-histona estrutura. Cromatina, cuja definição foi realizada por seqüenciamento, foi nomeado aberto.
Em estudos posteriores verificou-se que nestes loci estão localizados a uma sequência de nucleótidos que evitam a adesão de moléculas de DNA de partículas de proteína. Tais porções compreendem os genes reguladores são: promotores ehansery activadores. A compactação da cromatina dentro deles é alta, e o comprimento destas secções médias de cerca de 300 nm. Há um método para a determinação da cromatina aberta bioquímica em núcleos isolados em que a utilização da enzima de ADN-ase. Ele rapidamente se rompe loci de cromossomos, proteínas falta-histonas. Cromatina nestas áreas tem sido chamado de hipersensibilidade.
O papel da substância hereditariedade
Complexos incluindo ADN, ARN e proteína chamada cromatina, envolvidos na ontogenia das células e alteram a sua composição, dependendo do tipo de tecido e na fase de desenvolvimento de um organismo como um todo. Por exemplo, nas células epiteliais da pele, tais como os genes ehanser e promotor bloqueado proteínas repressores, e estes genes reguladores nas células secretoras do epitélio intestinal e estão activos na região da cromatina aberta. Os cientistas, os geneticistas descobriram que a uma fracção de ADN que não codificam proteínas, sendo responsável por mais de 95% do genoma humano. Isto significa que o controlo do gene é muito mais do que aqueles que são responsáveis pela síntese de péptidos. A introdução de técnicas, tais como chips de DNA e sequenciamento permitiu descobrir o que a cromatina, e, como resultado, para mapear o genoma humano.
Estudos de cromatina é importante em tais áreas da ciência, como a genética humana e genética médica. Isto está associado com um forte aumento do nível de ocorrência de doenças hereditárias – gene como e cromossoma. A detecção precoce dessas síndromes aumenta a percentagem de previsões positivas em seu tratamento.
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