Efnasamsetning litninganna. Uppbygging, virkni og flokkun litninganna

Litningar - það nucleoprotein mannvirki staðsett í kjarna heilkjarna frumum. Þeir héldu næstum alla erfðafræðilegar upplýsingar, og þeir eru fall af geymslu þess, flytja og framkvæmd. Litningar eru varla sýnileg, jafnvel í ljós smásjá, en þú getur greinilega sjá í tímabilum frumuskiptingu meðan mítósu og meiósa.

Litningagerð og litningar reglur

Kjarngerðarinnar er mengi allra litninga (tvílitna), eru í búri. Hann er tegund-sérstakur, sem er einstakt við hverja tegund af lifandi verur á jörðinni, hversu flökt er tiltölulega lágt, en sumir einstaklingar kunna að hafa ákveðnar aðgerðir. Til dæmis, fulltrúar mismunandi kynjum eru í grundvallaratriðum samhljóða litningar (A-litningar), munurinn á milli karyotypes af aðeins eitt par af litningum - kynlíf litninga eða aukabúnaður litningi.

Skilmálar litninga eru einföld: númer þeirra varanlega (í líkamsfrumum frumum má aðeins innihalda ströng fjölda litninga, td ketti - 38, í ávexti fljúga Drosophila melanogaster - 8, kjúklingur - 78, og maður 46).

Litningar eru pöruð, hvert þeirra hefur samsvarandi par, eins í hvívetna, þar á meðal lögun og stærð. Breytilegt aðeins uppruna: einn - frá föður sínum, en önnur - frá móður.

Samsvarandi litningar eru einstök pör: hvert pör er frábrugðin öðrum, ekki aðeins í útliti - lögun og stærð - en einnig staðsetning ljós og dökk hljómsveitum.

Samfella - annar regla litninga. DNA tvöfaldar frumur áður deild, sem leiðir í a par af systur þráðum. Hver dóttir klefi eftir skiptingu fær einn chromatid, sem er mynduð úr litningi litningi.

mikilvægir þættir

Litningi, með byggingarlag sem er tiltölulega einfalt, er myndað úr DNA-sameindum, með mikið lengd. Það samanstendur af fjölda línulegum hópa gena. Hver litningur hefur þráöhafts og Telomeres, afritunar initiation benda - er það nauðsynlegt hagnýtur þætti. Telomeres finnast á ábendingar litninga. Vegna þessara og uppruna afritunar (sem er einnig kallaður initiation síður), DNA sameindin er hægt að endurtaka. Hið sama á sér stað þráöhafts systur viðhengi á DNA við mítósu Snælda deild sem gerir þeim kleift að nákvæmlega dreifa dóttur frumur í mítósu ferli.

um vírusa

Hugtakið "Litningur" var upphaflega tillaga sem útnefningu mannvirkja dæmigerð heilkjarna frumum, en vísindamenn eru sífellt nefnd veiru og bakteríu-litning. Samsetning, eru aðgerðir nánast það sama, svo DE Koryakov og JF Zhimulov telja að hugmyndin hefur lengi verið nauðsynlegt að auka og skilgreina litningur er uppbygging sem samanstendur af kjarnsýru og hafa hlutverki geymslu, sölu og flutning upplýsinga um gen. Í heilkjörnunga, litninga sem er í kjarnanum, svo og plastids og hvatbera. Dreifkjðmungar (án kjarnorku) innihalda einnig DNA, en ekki í klefanum kjarnanum. Veira litningar eru á formi sameind af RNA eða DNA, sem staðsett er í veiruhjúpi. Óháð því viðveru í frumukjarni af litningunum eru lífræn efni sem eru, málmjónir og mörg önnur efni.

Saga af uppgötvun

Vísindamenn hafa komið langa leið til að fara áður en til skoðunar litninga. Þeir voru fyrst lýst í áttunda á síðustu öld: ýmsir höfundar hafa nefnt þá í greinum þeirra, bækur og rannsóknir pappíra, þannig uppgötvun litninga má rekja til mismunandi fólks. Í þessum lista eru nöfn I. D. Chistyakova, Alexander Schneider, O. Butschli E. Strasburger, og margir aðrir, en flestir fræðimenn viðurkennt 1882 sem ár uppgötvun litninga, sem kallast brautryðjandi W. Fleming, þýskur anatomist sem safnað og skipuleggja upplýsingar litninga í bók Zellsubstanz sinni, Kern und Zelltheilung, að bæta við þegar fyrirliggjandi upplýsingar eigin rannsóknum. Mjög sama tíma lagði árið 1888 af Herra Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz histologist. Þýtt litningi merkir bókstaflega "litað líkama". Nafnið er vegna þess að efnasamsetning litninga gerir það auðvelt að binda undirstöðu litarefni.

Árið 1900 var það "enduruppgötvuð" lögmáli Mendels, og mjög fljótlega, innan tveggja ára, hafa vísindamenn komist að þeirri niðurstöðu að litningar meðan meiósa og frjóvgun ferli haga sér eins og "ögn af arfgengi" sem hegðun var fræðilega og áður er lýst. Árið 1902, óháð hver öðrum, og T. Boveri W. Setton hefur verið leitt líkum að litningur uppbyggingu sem var enn óþekkt, hefur fall til að senda og geyma erfðafræðilegar upplýsingar.

Drosophila og erfðafræði

Á fyrsta ársfjórðungi síðustu aldar einkenndist af tilrauna staðfestingu á hugmyndum um að litningar hafa erfðafræðilega hlutverki. American vísindamenn T. Morgan, A. Sturtevant, C. Bridges og H. Muller vann rannsóknarverkefni, sem hafa orðið hluti og flokkun uppbyggingu litninga og hlutverk þeirra. Tilraunir voru gerðar á D.melanogaster, þekktur er kannski allt ávöxtur fljúga. Gögnin, sem fást voru grundvöllur fyrir litninga kenningu arfgengi, sem skiptir máli, jafnvel nú, eftir næstum hundrað ár. Samkvæmt henni, litningur í tengslum við erfðafræðilegum upplýsingum og gen eru bundin í línulega röð í tær, en efnasamsetning og formfræði litningunum eru rannsökuð af vísindamönnum í dögum okkar.

Á vinnu T. Morgan hlaut Nóbelsverðlaun í lífeðlisfræði eða læknisfræði 1933.

Efnasamsetning litninga

Það má lýsa að erfðaefnið í litningunum virðist sem Nucleo-prótíns flóka. Eftir að rannsaka efna skipulag litninga í heilkjarna frumum, vísindamenn geta sagt að þeir samanstanda að mestu leyti af DNA og prótein sem mynda Nucleo-prótein flókið heitir chromatin.

Prótein inn á samsetningu litninga, er verulegur hluti af öllu efni í litningum, um 65% af heildarþyngd mannvirkja fellur á þá. Litninga prótein er skipt í ekki histónafasetýlasahemlum prótínum og histone. Histones - sterks basa, eins alkaline-í náttúrunni þeim stafar af nærveru lýsín og argenina - nauðsynleg amínósýra.

The efna- og byggingarformúla Samsetningin úr litninga fjölbreytt. Histones eru fimm flokksklíka: Hl, H2A, H2B, H3 og H4. Allt nema fyrsta hlutann í um það bil jafna magni eru í frumum allra tegunda sem tilheyra æðri spendýrum. Prótín hl minna en helming.

Nýmyndun histone á sér stað í umfrymi polysomes. Þessi grundvallar prótín með jákvæða hleðslu, vegna þess sem hægt er að tengja þétt með DNA sameindum, og þannig ekki gefast lesin meðfylgjandi arfgengan upplýsingar. Þetta er regluverk hlutverk histones, en auk þess hefur einnig uppbyggingu virka, vegna þess sem er veitt af staðbundnum skipulag DNA í litningunum.

Dæmigerður Efnasamsetning miilifasa litninga og samanstendur af non-histónafasetýlasahemlum prótein, sem síðan, eru afmarkaðir af meira en hundrað þættir. Í þessari röð eru ensím sem bera ábyrgð á myndun RNA og ensím sem hafa frumkvæði viðgerðir og reduplication DNA. Eins og undirstöðu, hafa súr litningagallar prótín byggingarhluta með og reglur virka.

Hins vegar er efnafræðileg samsetning litningi endar ekki: a prótein og DNA í RNA samsetningamar, málmjónir, lípíða og fjölsykrum. Að hluta litninga RNA staðar sem umritun vörur sem hafa ekki enn yfirgefið myndun stað.

í metafasa

Útlitslegum aðgerðir metafasa litninga eru sem hér segir: á fyrri helmingi mítósu, þeir samanstanda af a par af systur þráðum, sem eru samtengdir í svæði þráöhafts (aðal þrengingu eða kinetochore) - er flatarmál litningi er algengt að báðir þráðum. Efnasamsetning þess litningi er einnig að breytast. The second helmingur af mítósu sem einkennist af chromatid aðskilnað, eftir myndun einþátta dótturkjarnategundum litninga, sem er dreift til dótturfrumnanna. Spurningin um hversu mikið DNA er hluti af metafasa litninga, algengar í prófunum í líffræði og undrandi nemenda. Á síðasta tímabili á miilifasa og prophase og metafasa litninga dvuhromatidny, svo þeir setja formúluna 2n4c.

flokkun litninganna

Afstaða þráöhafts og lengd handleggjum, sem eru staðsett á hvorri hlið af litningum hennar eru flokkuð sem lágmarksmálmiðjuhæð (L-jöfn) ef Þráðhaft er miðju og submetacentric (neravnoplechie) ef Þráðhaft er beinst að einum enda. Einnig eru acrocentric eða stangir-lagaður litningi (Þráðhaft hafa staðsett nánast á enda) og benda litningi, sem heitir fyrir smæð sína, þannig að það er nánast ómögulegt að ákvarða lögun þeirra. Í telotsentricheskih litninga of erfitt að ákvarða staðsetningu á aðal þrengingu stað.

þjöppun

Allir Líkamsfrumulyf með inniheldur 23 pör litninga, sem hver um sig samanstendur af einum DNA sameind. Heildarlengd 46 sameinda er um tveggja metra! Þetta er meira en þriggja milljarða basa pör, og þeir passa inn í einn klefa, litningunum á miilifasa nánast óaðgreinanlegur jafnvel í rafeindasmásjá. Ástæðan fyrir þessu - Supramolecular skipulag litninga eða þjöppun. Í yfir mismunandi áfanga frumuskiptingu chromatin getur breytt skipulagi sínu.

Uppbyggingu og efnasamsetningu og bygging miilifasa milli litninga metafasa litninga vísindamönnum talið afbrigði Eins Polar mannvirki sem eru tengd saman í samtrygginga- umbreytinga er að ræða meðan á mítósu ferlinu.

Fyrsta stig er táknuð með nucleosome þjöppun þráður, sem er einnig kallaður "perlur á streng". Einkennandi stærð - 10-11 nm, sem leyfir ekki að telja þá undir smásjá.

Efnasamsetning litninganna ákvarðar á tilvist þrepi í fyrirtækinu: það veitir fjórar tegundir af histones - Core prótína (H2A, H2B, NC, N4). Þeir mynda að skurn myndast - getur neðri hluti próteinsameinda mótað skífur. Hvert skorpu samanstendur af átta sameindum (gufu sameindir frá hverjum histones).
Gerist DNA samkoma, það er gormvafin á berki. Með hverri snerting aðilinn sneiða DNA-prótinsameind hefur náð 146 núkleótíðsgeira pör. Það eru ekki að taka þátt í the snerting svæði, sem kallast tengillinn eða bindiefni. stærð þeirra er mismunandi, en að meðaltali er 60 pör af núkleótíðunum (n. N.).

Called nucleosome DNA svæði um sig eru um 196 bp og felur í sér prótein heilaberki. Hins nucleosome þráðgarni eins perlur, og svæði sem ekki inniheldur heilaberki.

Slíkar hlutamir, sem aðgreina fullkomlega utan histone prótein, vegna þess að tilvist sérstakra kirnisröðum eru alveg svipaðan hátt á öllu millibili nokkur þúsund basapara. Tilvist þeirra er mikilvæg fyrir frekari þjöppun chromatin.

Frekari pökkun chromatin

Chromatin þráðla - þjöppun annað stig - einnig kallað segulloka eða nukleomernym stigi. Stærð er 30 nm. Að því tilskildu histónafasetýlasahemlum HI. Hann lið upp með tengillinn DNA röð, auk með tveimur nálægum skorpu og "draga" þá saman. Árangurinn af myndun ferli verður miklu meira samningur uppbygging, sem líkist uppbyggingu spólunnar. Slík þráðla, auk litni er kallað grunnskólabörn.

Fylgt hronomerny stigi. Einkennandi Stærð á því hve mikil þjöppun - 300 nm. Nú þegar það er engin viðbótar Helix myndun, en framleitt kross lamir sem falla saman við stærð af a einn replikontálmum og eru saman með því að nota non-histone (súrt)

On hromonemnom stig (700 nm) úr lykkja renna saman, og jafnvel meira kompaktiziruetsya chromatin. Menntaðir þræðir litninga eru nú þegar sýnileg í léttu smásjá.

Litnings-lag (1400 nm) kemur fram meðan á metafasa.

Stökkbreytingar og hlutverk þeirra í læknisfræði

Stökkbreyting litninga - ekki óalgengt, en getur haft mismunandi gráðu og kerfi af. Breytingar á uppbyggingu mynd litninga er venjulega byggt á fyrstu breakage. Ef það eru brot á litningi, þá hefur líkaminn að framleiða endurskipulagningu þeirra, með þeim afleiðingum að það er litningagalli stökkbreytingu eða aberration.

Á crossover einsleitra litningar skiptast viðeigandi sviðum, og það brýtur yfirleitt fram á þessum tíma. Ef, á meðan á skiptast á ójöfnum krossaðra-yfir af hlutanum með gen, nýjar tengifestingu hópa.

tegundir stökkbreytinga

Það eru til nokkrar gerðir af stökkbreytingum byggt á kerfi uppruna. Stökkbreyting af kjarnaklofnunar virðist vegna taps á gen hluti. Ef sumir hlutar genamengisins voru tvöfaldast - þetta endurtekning. Á meðan umsnúningi á litningi milli ósamfelldni hlutans í snúið um 180 °.

Translocation kallað umskipti svæði úr einu litningi til annars, og ef tilfærslu á sér stað milli utan samsvarandi litninga, sem kallast gagnkvæm translocation, og ef brot var tengdir saman til að sömu litningi stökkbreytinguna sem kallast lögleiðing. Á Robertsonian translocation kemur sameiningu í eitt af tveimur ekki samsvarandi mannvirki.

Það eru líka stökkbreytingar pericentric og paracentric.

RNA

Það fer eftir þvf stigi þegar fruman, breyta efnasamsetningu, né form, einkenni og stærð af litninga, en erfðaefnið inniheldur ekki aðeins DNA-ið og litninga í kjarnanum.

Ríbósakjarnsýra (RNA) - Hvers kyns listar sem eiga aðild að yfirfæra og geyma erfðaupplýsingar.

There mRNA eða mRNA (grindar eða upplýsingar), tekur þátt það í myndun próteina með kosna eiginleika. Fyrir þetta það er nauðsynlegt að í stað "byggingu" fengið "fyrirmæli", sem mun segja í hvaða röð amínósýra eru að vera með í peptíðkeðjunni. Þessi kennsla upplýsingar er kóðuð í kirnisröðinni mRNA (mRNA). Umritun og heitir boðberi RNA nýmyndun.

Ferlið að lesa upplýsingar frá DNA er hægt að bera saman við tölvuforriti. Fyrsta RNA pólýmerasa verkefnisstjórar eiga uppgötva - sérstakt hluta af DNA sameindinni sem markar upphaf uppskrift svæðinu. RNA pólýmerasa binst stýrilsins og byrjar að vinda ofan af aðliggjandi snúa-helix DNA. Á þessum tímapunkti voru þætti af DNA aftengd frá hvor öðrum, og því næst ensímið mRNA myndun hefst á einn af þeim (kodogennoy sem snýr að ensímið 3`-enda). Ribonucleotides safnað í keðju regla af til fyllingar til kirni úr DNA og víxlaða hliðtengingu með tilliti til mót DNA þættinum.

Ferlið umritunar

Svona, eins og við að fara eftir DNA, ensímið nákvæmlega les allar upplýsingar, áframhaldandi ferli þar til nýr mæta tiltekinni röð kima. Það er kallað Ljúka transkripktsii og gefur til kynna að RNA pólýmerasa ætti að vera aðskilin frá DNA og sniðmát strandar og frá nýlega framleiddar mRNA. Summa sviðum verkefnisstjóri á Ljúka á meðal vélritað skammti sem kallast uppskrift eining - transcriptional.

Um leið og RNA pólýmerasa hreyfist eftir kodogennoy keðju sem umritað einþráða svæði í DNA saman og aftur tekið vera í formi manna Helix. Stofnað mRNA flytur nákvæm afrit af gögnum sem afrituð eru úr DNA hlutanum. Kirni úr mRNA táknun af amínósýruröðinni eru flokkaðar í threes og eru kallaðir tákna sem eru. Hver tákni á mRNA samsvarar tiltekinni amínósýru.

Eiginleikar og hlutverk gena

Genið er talin vera jöfn grunnskólabörn hagnýtur einingar af arfgengi-efni. Það hefur í formi er af DNA sameind hluta eftir er er kóðuð uppbyggingu af að minnsta kosti eitt peptíð.

Genið hefur ákveðnar eignir, fyrsta af þeim - stakur aðgerð. Þetta þýðir að mismunandi gen stjórna þróun staðbundnar einkennum einstaklinga.
stöðugleiki á eignum ræðst af því að genið óbreytt með arfgengan sendingu, nema, að sjálfsögðu, það var engin stökkbreyting. Af þessu leiðir að gen er ekki hægt að breyta á lífi.

Sértæki aðgerð er vegna þess að þróun á lögun eða hóp af lögun, en gen geta haft margar og aðgerðir - þetta er kallað pleiotropy.

Eign skammta aðgerð ákvarðar hve miklu leyti merki getur komið vegna erfðamengi.

Þeir eru einnig einkennandi fyrir samsætu- ríkisins, það er, næstum öll genin eru samsætur, sem tala hefst með tveimur.