Kokia yra Chromatino struktūra ir funkcija?

Chromatinis genetinės medžiagos, sudarytos iš DNR ir baltymai kad kondensuojasi sudarydami chromosomas eukariotinių ląstelių dalijimosi metu. Chromatinas yra branduolys mūsų ląstelės.

Pagrindinė chromatino funkcija yra suspausti DNR į kompaktišką vienetą, kuris bus mažiau tūrinis ir gali tilpti branduolyje. Chromatiną sudaro mažų baltymų, žinomų kaip histonai ir DNR, kompleksai.

Histonai padeda organizuoti DNR į struktūras, vadinamas nukleosomomis, suteikdami bazę, ant kurios DNR gali būti apvyniota. Nukleosomą sudaro maždaug 150 bazinių porų DNR seka, apvyniota aplink aštuonių histonų, vadinamų oktameru, rinkinį.

Nukleosoma toliau sulankstyta, kad būtų gautas chromatino pluoštas. Chromatino pluoštai suvynioti ir kondensuoti, sudarant chromosomas. Chromatinas sudaro sąlygas daugeliui ląstelių procesų, įskaitant DNR replikacija, transkripcija, DNR taisymas, genetinė rekombinacijair ląstelių dalijimasis.

Chromatinas ląstelėje gali būti sutankintas skirtingais laipsniais, atsižvelgiant į ląstelės stadiją ląstelėje ląstelių ciklas.

Branduolyje chromatinas egzistuoja kaip euchromatinas arba heterochromatinas. Per tarpfazė ciklo, ląstelė ne dalijasi, bet išgyvena tam tikrą laikotarpį.

Didžioji dalis chromatino yra mažiau kompaktiškos formos, vadinamos euchromatinu. Didesnė dalis DNR yra veikiama euchromatine, leidžianti daugintis ir DNR transkripcija.

Transkripcijos metu DNR dviguba spiralė atsipalaiduoja ir atidaro, kad leistų genai kodavimas baltymai būti nukopijuotam. DNR replikacija ir transkripcija reikalinga ląstelei sintetinti DNR, baltymus ir organelės ruošiantis ląstelių dalijimuisi (mitozė arba mejozė).

Tarpfazėse nedidelis procentas chromatino yra heterochromatinas. Šis chromatinas yra sandariai supakuotas, neleidžiant genų transkripcijai. Heterochromatinas dažais dažosi tamsiau nei euchromatinas.

Profazė: Mitozės fazės metu chromatino skaidulos susisuka į chromosomas. Kiekvieną pakartotą chromosomą sudaro: dvi chromatidės prisijungė prie a centromeras.

Metafazė: Metafazės metu chromatinas tampa ypač kondensuotas. Chromosomos susilygina metafazės plokštelėje.

Anafazė: Anafazės metu suporuotos chromosomos (sesuo chromatidai) atskirti ir traukiami verpstės mikrotubuliai į priešingus ląstelės galus.

Telofazė: Telofazėje kiekviena nauja dukters chromosoma yra atskirtas į savo branduolį. Chromatino pluoštai atsipalaiduoja ir tampa mažiau kondensuoti. Po citokinezės gaminamos dvi genetiškai tapačios dukterinės ląstelės. Kiekvienoje ląstelėje yra vienodas chromosomų skaičius. Chromosomos toliau atsiskleidžia ir pailgėja, sudarydamos chromatiną.

Žmonėms dažnai sunku atskirti terminus chromatinas, chromosoma ir chromatidas. Nors visas tris struktūras sudaro DNR ir rasti branduolyje, kiekvienas yra unikaliai apibrėžtas.

• Chromatinas yra sudarytas iš DNR ir histonų, kurie yra supakuoti į plonus, styglius turinčius pluoštus. Šie chromatino pluoštai nėra kondensuoti, tačiau gali egzistuoti tiek kompaktiška forma (heterochromatinas), tiek mažiau kompaktiška forma (euchromatinas). Euchromatine vyksta procesai, apimantys DNR replikaciją, transkripciją ir rekombinaciją. Ląstelių dalijimosi metu chromatinas kondensuojasi, sudarydamas chromosomas.
• Chromosomos yra vienos grandinės kondensuoto chromatino grupės. Vykstant mitozės ir mejozės ląstelių dalijimosi procesams, chromosomos kartojasi, kad kiekviena nauja dukterinė ląstelė gautų reikiamą chromosomų skaičių. Pakartotinė chromosoma yra dviguba grandinė ir turi pažįstamą X formą. Abi gijos yra tapačios ir sujungtos centrinėje srityje, vadinamoje centromeras.
• A chromatid yra viena iš dviejų atkartotos chromosomos gijų. Chromatidės, sujungtos centromeru, vadinamos seserinėmis chromatidėmis. Pasibaigus ląstelių dalijimui, sesuo chromatidės atsiskiria ir tampa dukterinėmis chromosomomis naujai susidariusiose dukterinėse ląstelėse.

Cooperis, Geoffrey. Ląstelė: molekulinis požiūris. 8-asis leidimas, „Sinauer Associates“ (Oxford University Press), 2018 m., Oksfordas, JK.