DNA -pakkaus

DNA -pakkausjärjestelmä. Lähde: Thomas Splettstoesser (www.Scistyle.com), cc 4: llä.0, Wikimedia Commons

Mikä on DNA -pakkaus?

Hän DNA -pakkaus Se on termi, joka määrittelee DNA: n kontrolloidun tiivistymisen solun sisällä. DNA on erittäin pitkä molekyyli, joka on lisäksi vuorovaikutuksessa aina valtavan valikoiman erilaisten proteiinien (nukleoproteiinien) kanssa. Niiden kanssa muodostuu kromatiini, joka on aine, joka koostuu kromosomeista.

Geenien ekspression käsittelyä, perimistä ja hallintaa varten, jotka DNA: n omaksuu tietyn alueellisen organisaation. Solu saavuttaa sen tiukasti DNA -pakkauksen kanssa eri tiivistystasoilla.

Viruksilla on erilaiset pakkausstrategiat niiden nukleiinihapoista. Yksi suosikkeista on kompaktien spiraalien muodostuminen. Voidaan sanoa, että virukset ovat nukleiinihappoja, jotka on pakattu proteiineihin, jotka peittävät ne, suojaavat ja mobilisoivat.

Prokaryooteissa DNA liittyy proteiineihin, jotka määrittävät monimutkaisten siteiden muodostumisen nukleoidiksi kutsuttuun rakenteeseen. Eukaryoottisen solun DNA: n suurin tiivistystaso on toisaalta mitoottinen tai meioottinen kromosomi.

DNA -rakenne

DNA koostuu kahdesta antipaallaalista nauhasta (ne kulkevat vastakkaiseen suuntaan), jotka muodostavat kaksinkertaisen potkurin. Jokainen niistä esittelee fosfodiéster -sidosten luuranko, jolle typpipohjoihin liittyvät sokerit yhdistetään.

Molekyylin sisällä nauhan typpipohjat muodostavat vety silloja (kaksi tai kolme) komplementaarisella nauhalla.

Tällaisessa molekyylissä tärkeimmät linkkikulut osoittavat ilmaista kiertoa. Typpisokerialus sidokset, sokeriryhmän fosfaatti ja fosfodiéster-sidos ovat joustavia.

Tämä sallii DNA: n, jota pidetään joustavana sauvana, osoittaa jonkin verran kykyä taivuttaa ja liikkua. Tämän joustavuuden avulla voit omaksua monimutkaisia ​​paikallisia rakenteita ja muodostaa lyhyen, keski- ja pitkän matkan vuorovaikutusta koskevat siteet.

Voi palvella sinua: Mikä on perinnön kromosomaalinen teoria? (Sutton ja Morgan)

Tämä joustavuus selittää myös, kuinka 2 metriä DNA: ta voidaan ylläpitää ihmisen jokaisessa diploidisolussa. Simessä (haploidisolu) se olisi metri DNA: ta.

Bakteerinukleoidi

Vaikka se ei ole horjumaton sääntö, bakteerikromosomi esiintyy yhtenä kaksoisnauhana yli -gleaming -DNA -molekyylinä.

Kaksinkertainen potkuri on enemmän itsestään (yli 10 bp palautuksella), mikä tuottaa tietyn kompaktin. Paikallisia solmuja luodaan myös manipulaatioiden ansiosta, joita hallitaan enzimaalisesti.

Lisäksi on DNA -sekvenssejä, jotka sallivat domeenien muodostumisen suuriin siteisiin. Super -collapse- ja järjestetyistä siteistä johtuvaa rakennetta kutsutaan nukleoidiksi.

Nämä kokevat dynaamiset muutokset joidenkin proteiinien ansiosta, jotka tarjoavat jonkin verran rakenteellista stabiilisuutta tiivistetylle kromosomille. Bakteerien ja kaarien tiivistysaste on niin tehokas, että nukleoidikromosomia voi olla enemmän kuin yksi.

Kompakti nukleoidi -DNA -prokaryootit vähintään noin 1.000 kertaa. Nukleoidi topologinen rakenne on perustavanlaatuinen osa geenien säätelyä, joita kromosomi kantaa. Eli rakenne ja funktio muodostavat saman yksikön.

Eukaryoottinen kromosomin tiivistystasot

Eukaryoottisen ytimen DNA ei ole alasti. Vuorovaikutuksessa monien proteiinien kanssa, joista tärkeimmät ovat histonia. Histonit ovat positiivisesti ladattuja pieniä proteiineja, jotka sitoutuvat DNA: han tietyllä tavalla.

Ytimessä havaitsemme monimutkainen DNA: histonit, joita kutsumme kromatiiniksi. Erittäin tiivistynyt kromatiini, jota yleensä ei ekspressoida, on heterokromatiinia. Päinvastoin, vähiten tiivistetty (avoimempi) tai euchromatiini on kromatiini, jossa on ekspressoituja geenejä.

Voi palvella sinua: puhdas linja

Kromatiinilla on useita tiivistystasoja. Alkuperäisin on nukleosomi. Niitä seuraa solenoidikuitu- ja rajapinta kromatiinisuhteet. Vain kun kromosomi on jaettu, on suurin tiivistystasot esitetty.

Nukleosomi

Nukleosomi on kromatiinin organisaation perus yhtenäisyys. Jokainen nukleosomi muodostuu histoniokasta, joka muodostaa eräänlaisen rummun.

Oktamer muodostuu kahdella kopiolla jokaisesta H2A: sta, H2B-, H3- ja H4 -histonista. Heidän ympärillään DNA antaa melkein 1.7 kierrosta. Sitä seuraa vapaa DNA -fraktio, nimeltään Linker, 20 bp, liittyy histoni H1: hen ja sitten toinen nukleosomi. DNA: n määrä yhdessä nukleosomissa ja se, joka liittyy siihen, on noin 166 emäsparia.

Tämä kompaktin DNA: n pakkausvaihe molekyyli noin 7 kertaa. Eli siirrämme yhden metrin hieman yli 14 cm DNA: ta.

Tämä pakkaus on mahdollista, koska positiiviset histonit peruuttavat DNA: n negatiivisen kuorman ja siitä johtuva sähköstaattinen itsekorvaus. Toinen syy on, että DNA voidaan taittaa siten, että se voi kiertää histoni oktaamerin.

30 nm kuitu

Kaulakorun tilit, jotka muodostavat monia peräkkäisiä nukleosomeja.

Vaikka emme ole varmoja siitä, mitä rakenne todella omaksuu, tiedämme, että se saavuttaa noin 30 nm: n paksuuden. Tämä on niin kutsuttu 30 nm: n kuitu, ja sen muodostumisen ja stabiilisuuden vuoksi histoni H1 on perustavanlaatuinen.

30 nm: n kuitu on heterokromatiinin perusyksikkö. LAX -nukleosoomat, euchromatiinin.

Siteet ja käännökset

30 nm: n kuitu ei kuitenkaan ole täysin lineaarinen. Päinvastoin, se muodostaa noin 300 nm pitkät siteet käämityksellä, vähän tunnetulle proteiinimatriisille.

Voi palvella sinua: oikeuslääketiede: Historia, opiskeluobjekti, metodologia

Nämä proteiinimatriisin siteet muodostavat halkaisijaltaan kompaktisemman kromatiinikuidun,. Lopuksi ne kohdistuvat yksinkertaisena 700 nm paksuna potkurina, mikä johtaa mitoottisen kromosomin sisarkromatideihin.

Lopulta ydinkromatiinin DNA tiivistyy noin 10.000 kertaa solukromosomissa jakoon. Rajapinnan ytimessä sen tiivistys on myös korkea, koska se on noin 1.000 kertaa verrattuna "lineaariseen" DNA: han.

DNA: n meioottinen tiivistys

Kehitysbiologian maailmassa sanotaan. Toisin sanoen se poistaa DNA -tuotemerkit, jotka Gameto -tuotetun tai kokeneiden ihmisten elämä.

Nämä tuotemerkit sisältävät DNA: n metylaation ja histonien kovalenttiset modifikaatiot (histonikoodi). Mutta kaikki epigenooma ei nollata. Se mitä tuotemerkkejä on jäljellä, on vastuussa isän tai äidin geneettisestä jäljennöksestä.

Implisiittinen nollaus gametoogeneesiin on helpompi nähdä se siittiöissä. Spermassa DNA ei ole pakattu histonilla. Siksi sen tuotantokappaleen muutoksiin liittyvät tiedot eivät yleensä ole perittyjä.

Spermassa DNA on pakattu vuorovaikutuksen ansiosta Union -proteiinien kanssa, jotka eivät ole spesifisiä DNA: lle, nimeltään protamiinit. Nämä proteiinit muodostavat disulfidisiltojen kanssa toistensa kanssa, mikä myötävaikuttaa ylivuotokerroksiin, jotka eivät hylkää sähköstaattisesti.

Viitteet

1. DNA -pakkaus: nukleosomit ja kromatiini. Haettu luonnosta.com.