Биология клетки. Модуль 1 дисциплины "Общая биология". Кабаян Н.В - 30 стр.

гетерохроматин — спирализованные и уплотненные участки хроматина, имеющие вид глыбок
или гранул, интенсивно окрашивающихся и генетически не активных. Конструктивный
гетерохроматин образован только нетранскрибируемой ДНК. Его роль заключается в
поддержании общей структуры ядра, прикреплении хроматина к ядерной оболочке, взаимном
узнавании гомологичных хромосом в мейозе, разделении соседних структурных генов, участии
в процессах регуляции их активности. Факультативный гетерохроматин представлен в виде
глыбок, не транскрибируется. П
Хроматин представляет собой форму существования генетического материала в неделящихся
клетках и обеспечивает возможность удвоения и реализации заключенной в нем информации.

Уровни структурной организации (спирализации) хроматина.
В спирализации хроматина принимают участие гистоновые и негистоновые белки. Гистоны
представлены пятью фракциями: Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4. Они являются положительно
заряженными основными белками, поэтому прочно соединяются с молекулами ДНК и
препятствуют считыванию заключѐнной в ней биологической информации. Таким образом
гистоновые белки выполняют функции: структурную (пространственная организация ДНК).,
регуляторную.
Число фракций негистоновых кислых белков превышает 100. Среди них имеются ферменты
синтеза и процессинга РНК, редупликации и репарации ДНК. Негистоновые белки выполняют
структурную и регуляторную функции.

Первый уровень организации хроматина – нуклеосомная нить. Обеспечивается гистоновыми
белками фракций Н2А, Н2В, Н3, Н4. Они образуют белковые тела – коры, состоящие из восьми
молекул (по две молекулы каждого вида гистонов). Молекула ДНК спирально накручивается на
белковые коры: в контакте оказывается 146 пар нуклеотидов (п.н.). Свободные от контакта с
белковыми телами участки ДНК называют связующими или линкерными. Они включают от 15
до 100 п.н.. Отрезок молекулы ДНК длиной около 200 п. н. вместе с белковым кором
составляет нуклеосому. В результате нуклеосомной организации хроматина двойная спираль
ДНК диаметром 2 нм со средней длиной 5 см приобретает диаметр 10-11 нм и длину 2 см.

Второй уровень организации - хроматиновая (элементарная) фибрилла. Обеспечивается
гистоном Н1, который соединяясь с линкерной ДНК и двумя соседними белковыми телами,
сближает их друг с другом. В результате хроматиновая (элементарная) фибрилла имеет
диаметр 20-30 нм и длину 1,2 мм.

Третий уровень организации – интерфазная хромонема. Обусловлен укладкой хроматиновой
фибриллы в петли. В их образовании принимают участие негистоновые белки. Они
взаимодействуют со специфическими нуклеотидными последовательностями вненуклеосомной
ДНК, которые отдалены друг от друга на расстояние в несколько тысяч пар нуклеотидов. Эи
белки сближают участки ДНК с образованием петель. В каждой петле содержится от 20000 до
80000 п.н. В результате хроматиновая (элементарная) фибрилла диаметром 20-30 нм и длиной
1,2 мм. Преобразуется в структуру диаметром 100 – 200 нм и называется интерфазной
хромонемой. Она может иметь петли второго и третьего порядка, образуя структурные блоки с
соседними петлями одинаковой организации. В интерфазном ядре структурные блоки
выявляются как глыбки хроматина.

Следующий уровень организации хроматина – метафазная хромосома. При этом
наблюдается суперспирализация хроматина, которая начинается в профазе, достигая своего
максимума в метафазе и анафазе. Суперспирализация даѐт возможность изучения строения
хромосом в световой микроскоп.
Функция ядра:
Хранение генетической информации и передача ее дочерним клеткам в процессе деления.
Контроль жизнедеятельности клетки путем регуляции синтеза различных белков.
                                                                                       30