Chromatin hạt nhân của DNA: Vị trí, cấu trúc và chức năng

Chromatin hạt nhân của DNA: Vị trí, cấu trúc và chức năng!

Chức vụ:

Nhiễm sắc thể hạt nhân, còn được gọi là mạng lưới hạt nhân, là một mạng lưới nhuộm màu tối (Gr. Sắc độ = màu) của các sợi dài và mịn, được gọi là sợi nhiễm sắc, lơ lửng trong hầu hết các nhân tế bào của hạt nhân xen kẽ.

Nó được báo cáo đầu tiên bởi W. Flemming (1879).

Kết cấu:

Trong quá trình xen kẽ, nhiễm sắc thể hạt nhân ở dạng sợi nhiễm sắc, mỗi sợi có đường kính khoảng 100 A và được hình thành từ lõi DNA và được bao phủ bởi một lớp vỏ protein.

Trên cơ sở tính chất nhuộm màu của chúng với acetocarmine hoặc feulgen (fuchsin cơ bản) và bản chất của DNA, Chromatin được phân biệt thành hai loại (Emile Heitz, 1928):

(i) Heterochromatin:

Nó được hình thành từ các vùng ngưng tụ (đường kính khoảng 250 A) bị nhuộm màu đậm hơn, được gọi là dị hợp tử với DNA ngưng tụ, không hoạt động phiên mã (tổng hợp ít hoặc không có RNA) và sao chép muộn (sao chép sau khi sao chép euchromatin và sao chép muộn kết thúc pha S của chu kỳ phân bào). Nó thường nằm gần lamina hạt nhân. Nó chủ yếu được hình thành từ các chuỗi lặp lại cao của DNA. Nó ít nhạy cảm hơn với các đột biến và kháng tiêu hóa nuclease.

Heterochromatin có hai loại:

(a) Heterochromatin khoa học:

Nó đại diện cho chất nhiễm sắc tạm thời bị bất hoạt trong quá trình xen kẽ ở một số loại tế bào của sinh vật. Lượng heterochromatin tùy ý rất khác nhau ở các loại tế bào khác nhau và phụ thuộc vào giai đoạn biệt hóa, ví dụ như ít hơn trong các tế bào phôi hoặc không phân biệt trong khi nhiều hơn trong các tế bào chuyên biệt cao.

Nó hình thành khoảng 2, 5% bộ gen. Nó đại diện cho các gen không hoạt động tại một thời kỳ cụ thể mà các sản phẩm không được yêu cầu tại thời điểm đó. Trong các tế bào soma của con cái của động vật có vú, một trong những nhiễm sắc thể 2X được dị hóa một cách tự nhiên để hình thành nhiễm sắc thể giới tính hoặc cơ thể Barr (báo cáo đầu tiên bởi Barr và Bertram, 1944).

Ở thực vật như Melandrium và Rumex, một hoặc cả hai nhiễm sắc thể giới tính có thể trải qua quá trình dị hợp một phần hoặc hoàn toàn. Nhiễm sắc thể Y của một số loài thực vật và động vật lưỡng tính (ví dụ Drosophila) cũng bị dị hợp tử.

(b) Heterochromatin liên tục:

Nó đại diện cho chất nhiễm sắc bất hoạt vĩnh viễn và thường được tìm thấy gần các khu vực trung tâm, telomere, trong các khu vực tổ chức hạt nhân và liền kề với lớp vỏ hạt nhân. Nó có thể làm tăng sức mạnh trung tâm và đóng vai trò là miếng đệm giữa các gen quan trọng và đóng vai trò là điểm dừng hoàn toàn của phiên mã.

Heterochromatin Centromeric giúp nhận biết và liên kết các nhiễm sắc thể tương đồng trong quá trình phân bào. Đó là với DNA cô đặc hơn euchromatin. Trong quá trình xen kẽ, các vùng này tổng hợp heterochromatin cấu thành và tạo thành nhiễm sắc thể.

Gần đây, đã có báo cáo rằng heterochromatin chứa một số polygen nhất định để phiên mã rRNA (ở NOR), 5S RNA và tRNA. DNA của nó được hình thành từ các chuỗi polynucleotide lặp đi lặp lại (khoảng một trăm đến một trăm triệu lần) mỗi chuỗi được hình thành từ khoảng 300 nucleotide và được gọi là DNA vệ tinh hoặc DNA lặp lại hoặc dự phòng. Các gen trong vùng dị sắc có lẽ trở nên hoạt động trong một thời gian ngắn.

(ii) Euchromatin:

Nó là chất nhiễm sắc thực sự của hạt nhân xen kẽ và được hình thành từ mỏng (đường kính 30-80 A), ít bị sẫm màu hơn heterochromatin. Đó là với DNA lỏng, hoạt động phiên mã và sao chép sớm (trong giai đoạn đầu S). Nó tạo thành hầu hết các nhiễm sắc thể hạt nhân. Nó cũng khác với heterochromatin trong bao bì nucleosome của chúng.

Các sợi nhiễm sắc cho sự xuất hiện đính cườm do sự hiện diện của các vùng DNA và protein dày đặc, được gọi là các nhiễm sắc thể. Trong quá trình phân chia tế bào, các sợi nhiễm sắc này ngưng tụ bằng cách xoắn ốc và mất nước thành một số que (Hofmeister, 1848), được gọi là nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể hạn được đặt ra bởi Waldayer (1888).