"Xromosom" anlayışı ilk baxışdan göründüyü qədər elmdə yeni deyil. İlk dəfə eukaryotik hüceyrənin nüvədaxili quruluşunu təyin etmək üçün bu termin morfoloq V. Valdeyer tərəfindən 130 ildən çox əvvəl təklif edilmişdir. Hüceyrədaxili quruluşun əsas boyalarla boyanma qabiliyyəti adla bağlıdır.
İlk növbədə… Xromatin nədir?
Xromatin nukleoprotein kompleksidir. Məhz, xromatin xüsusi xromosom zülallarını, nukleosomları və DNT-ni ehtiva edən bir polimerdir. Zülallar xromosomun kütləsinin 65%-ni təşkil edə bilər. Xromatin dinamik bir molekuldur və çoxlu sayda konfiqurasiya qəbul edə bilər.
Xromatin zülalları onun kütləsinin əhəmiyyətli hissəsini təşkil edir və iki qrupa bölünür:
- Histon zülalları - tərkibində əsas amin turşuları var (məsələn, arginin və lizin). Histonların düzülüşü DNT molekulunun bütün uzunluğu boyunca bloklar şəklində xaotikdir.
- Qeyri-histon zülalları (histonların ümumi sayının təxminən 1/5-i) - nüvə proteinidirfazalararası nüvədə struktur şəbəkə əmələ gətirən matris. Nüvənin morfologiyasını və maddələr mübadiləsini təyin edən əsas odur.
Hazırda sitogenetikada xromatin iki növə bölünür: heteroxromatin və euxromatin. Xromatinin iki növə bölünməsi hər bir növün xüsusi boyalarla boyanma qabiliyyətinə görə baş vermişdir. Bu, sitoloqlar tərəfindən istifadə edilən səmərəli DNT görüntüləmə üsuludur.
Heterokromatin
Heteroxromatin interfazada qismən kondensasiya olunmuş xromosomun bir hissəsidir. Funksional olaraq, heterokromatinin heç bir dəyəri yoxdur, çünki aktiv deyil, xüsusən də transkripsiya ilə əlaqədardır. Lakin onun yaxşı boyanma qabiliyyəti histoloji tədqiqatlarda geniş istifadə olunur.
Heterokromatinin strukturu
Heteroxromatin sadə quruluşa malikdir (şəklə bax).
Heteroxromatin nukleosomlar adlanan globullara yığılır. Nukleosomlar daha da sıx strukturlar əmələ gətirir və beləliklə, DNT-dən məlumatın oxunmasına “müdaxilə edirlər”. Heterokromatin lizin 9-da H3 histonunun metilasiyası prosesində əmələ gəlir və sonradan protein 1 (HP1 - Heterokromatin Protein 1) ilə əlaqələndirilir. H3K9-metiltransferaza da daxil olmaqla digər zülallarla da qarşılıqlı təsir göstərir. Bir-biri ilə belə çox sayda protein qarşılıqlı təsiri heterokromatinin və onun paylanmasının saxlanması üçün şərtdir. DNT-nin ilkin strukturu heterokromatinin əmələ gəlməsinə təsir göstərmir.
Heteroxromatin təkcə ayrı-ayrı hissələr deyil, həm də bütün hüceyrə dövrü ərzində qatılaşdırılmış vəziyyətdə qalan bütöv xromosomlardır. Onlar S fazasındadırlar və təkrarlanmaya məruz qalırlar. Alimlər hesab edirlər ki, heterokromatin bölgələri zülalı kodlayan genləri daşımır və ya belə genlərin sayı çox azdır. Belə genlərin əvəzinə heterokromatinin nukleotid ardıcıllığı əsasən sadə təkrarlardan ibarətdir.
Heterokromatinin növləri
Heteroxromatin iki növdür: fakultativ və struktur.
- Fakultativ heteroxromatin eyni növün iki xromosomundan birinin spiralının formalaşması zamanı əmələ gələn xromatindir, həmişə heteroxromatik deyil, bəzən olur. O, irsi məlumatı olan genləri ehtiva edir. Evromatik vəziyyətə daxil olduqda oxunur. Fakultativ heterokromatin üçün kondensasiya vəziyyəti müvəqqəti bir hadisədir. Bu onun strukturdan əsas fərqidir. Fakultativ heterokromatinə misal olaraq qadın cinsini təyin edən xromatinin bədəni göstərilə bilər. Belə struktur somatik hüceyrələrin iki homoloji X-xromosomundan ibarət olduğundan, onlardan biri sadəcə olaraq fakultativ heteroxromatin əmələ gətirə bilər.
- Struktur heterokromatin yüksək qıvrımlı vəziyyətdə əmələ gələn strukturdur. Bütün dövr ərzində davam edir. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, struktur heterokromatin üçün kondensasiya vəziyyəti isteğe bağlı olandan fərqli olaraq daimi bir hadisədir. Struktur heterokromatin də adlanırkonstitutivdir, C rəngi ilə yaxşı aşkar edilir. O, nüvədən uzaqda yerləşir və sentromerik bölgələri tutur, lakin bəzən xromosomun digər bölgələrində lokallaşdırılır. Çox vaxt interfaza zamanı struktur heterokromatinin müxtəlif bölmələrinin yığılması baş verə bilər ki, nəticədə xromosentrlər əmələ gəlir. Bu tip heterokromatində transkripsiya xassəsi, yəni struktur genləri yoxdur. Xromosomun belə bir seqmentinin rolu indiyədək tam aydın deyil, ona görə də alimlər yalnız funksiyanı dəstəkləməyə meyllidirlər.
Euchromatin
Euxromatin interfazada dekondensasiya olunmuş xromosomların hissələridir. Belə bir yer boş, lakin eyni zamanda kiçik kompakt strukturdur.
Euxromatinin funksional xüsusiyyətləri
Bu tip xromatin işləyir və funksional olaraq aktivdir. Boyanma xüsusiyyətinə malik deyil və histoloji tədqiqatlarla müəyyən edilmir. Mitoz fazasında demək olar ki, bütün euxromatin kondensasiya olunur və xromosomun ayrılmaz hissəsinə çevrilir. Bu dövrdə xromosomlar sintetik funksiyaları yerinə yetirmir. Buna görə də hüceyrə xromosomları iki funksional və struktur vəziyyətdə ola bilər:
- Aktiv və ya işlək vəziyyət. Bu zaman xromosomlar demək olar ki, tamamilə və ya tamamilə dekondensasiya olunur. Onlar transkripsiya və reduplikasiya prosesində iştirak edirlər. Bütün bu proseslər birbaşa hüceyrə nüvəsində baş verir.
- Metabolik yuxusuzluğun qeyri-aktiv vəziyyəti (işləməyən). Bu vəziyyətdə, xromosomlarmaksimum qatılaşdırılır və genetik materialın qız hüceyrələrə ötürülməsi üçün nəqliyyat rolunu oynayır. Bu vəziyyətdə, genetik material da paylanır.
Mitozun son mərhələsində despiralizasiya baş verir və transkripsiya edilmiş genləri ehtiva edən saplar şəklində zəif rəngli strukturlar əmələ gəlir.
Hər bir xromosomun strukturunun özünəməxsus, unikal, xromatinin yerləşmə variantı var: euxromatin və heteroxromatin. Hüceyrələrin bu xüsusiyyəti sitogenetiklərə fərdi xromosomları müəyyən etməyə imkan verir.
