Eukaryotik hüceyrənin nüvəsi həyati fəaliyyətin və sintetik proseslərin asılı olduğu mərkəzi orqanoiddir. Nüvənin məzmununun əhəmiyyətli bir hissəsi zülallarla birlikdə müxtəlif dərəcədə sıxılma dərəcəsi olan filamentli DNT molekulları ilə təmsil olunur. Bunlar euxromatin (kondensasiya olunmuş DNT) və heterokromatindir (sıx yığılmış DNT parçaları).
Euxromatin hüceyrənin həyatında mühüm rol oynayır. O, polipeptid molekullarının sintezi üçün əsas olan ribonuklein turşusunun (RNT) yığılması üçün "təlimat"ı oxuyur.
Hər kəsin bir nüvəsi varmı?
Ən kiçikdən nəhəngə qədər bütün canlılar dezoksiribonuklein turşusu şəklində genetik məlumatla təmin edilir. Onu xanalarda əks etdirməyin iki əsas fərqli forması var:
- Prokaryotik orqanizmlər (pre-nüvə) bölməsiz hüceyrələrə malikdir. Onların zülalla əlaqəsi olmayan yeganə dairəvi DNT-nin anbarı sadəcə bir yamaqdırsitoplazma nukleoid adlanır. Nuklein turşusunun təkrarlanması və zülal sintezi prokaryotlarda tək hüceyrə məkanında baş verir. Biz onları adi gözlə görməyəcəyik, çünki bu qrup orqanizmlərin nümayəndələri mikroskopik, ölçüsü 3 mikrona qədər olan bakteriyalardır.
- Eukaryotik orqanizmlər daha mürəkkəb hüceyrə quruluşu ilə xarakterizə olunur, burada irsi məlumat nüvənin qoşa membranı ilə qorunur. Xətti DNT molekulları histon zülalları ilə birlikdə poliferment komplekslərinin köməyi ilə aktiv olaraq RNT istehsal edən xromatini əmələ gətirir. Protein sintezi ribosomlarda sitoplazmada baş verir.
Eukaryotik hüceyrələrdə əmələ gələn nüvə interfazada görünə bilər. Karioplazmada zülal onurğası (matris), nukleollar və heterokromatin və euxromatin bölmələrindən ibarət nukleoprotein kompleksləri var. Nüvənin bu vəziyyəti hüceyrə bölünməsinin başlanğıcına qədər, membran və nüvələr yox olana və xromosomlar yığcam çubuq formasına sahib olana qədər davam edir.
Əsas nüvədə
Nüvənin tərkibinin əsas komponenti olan xromatin onun semantik hissəsidir. Onun funksiyalarına hüceyrə və ya orqanizm haqqında genetik məlumatın saxlanması, həyata keçirilməsi və ötürülməsi daxildir. Xromatinin birbaşa təkrarlanan hissəsi zülalların strukturu və müxtəlif növ RNT haqqında məlumatları daşıyan euxromatindir.
Nüvənin qalan hissələri köməkçi funksiyaları yerinə yetirir, genetik məlumatın həyata keçirilməsi üçün lazımi şəraiti təmin edir:
- nükleoli -ribosomlar üçün ribonuklein turşularının sintezi üçün yerləri təyin edən nüvə məzmununun sıxlaşdırılmış sahələri;
- protein matrisi xromosomların və nüvənin bütün tərkibinin düzülməsini təşkil edir, formasını saxlayır;
- Nüvənin yarı maye daxili mühiti olan karioplazma molekulların daşınmasını və müxtəlif biokimyəvi proseslərin gedişini təmin edir;
- Nüvənin iki qatlı qabığı olan karyolemma genetik materialı qoruyur, mürəkkəb nüvə məsamələri hesabına molekulların və molekulyar komplekslərin seçici ikitərəfli keçiriciliyini təmin edir.
Xromatin nə deməkdir
Xromatin adını 1880-ci ildə Flemminqin hüceyrələrin müşahidəsi üzərində apardığı təcrübələr sayəsində almışdır. Fakt budur ki, fiksasiya və boyanma zamanı hüceyrənin bəzi hissələri xüsusilə yaxşı təzahür edir ("xromatin" "ləklənmiş" deməkdir). Sonradan məlum oldu ki, bu komponent zülallarla DNT ilə təmsil olunur, bu da öz turşu xüsusiyyətlərinə görə qələvi boyaları aktiv şəkildə qəbul edir.
Ləkələnmiş xromosomlar fotoda hüceyrənin mərkəzi hissəsində metafaza lövhəsi əmələ gətirir.
DNT varlığının formaları
Eukaryotik orqanizmlərin hüceyrələrində xromatinin nukleoprotein kompleksləri iki vəziyyətdə ola bilər.
- Hüceyrə bölünməsi prosesində DNT maksimum bükülmə həddinə çatır və mitotik xromosomlarla təmsil olunur. Hər bir zəncir ayrı bir xromosom əmələ gətirir.
- İnterfaza zamanı hüceyrə DNT-si ən çox dekondensasiya olunduğu zaman xromatin bərabər şəkildə doldurulur.nüvənin boşluğu və ya işıq mikroskopunda görünən yığınlar əmələ gətirir. Belə xromosentrlər daha çox nüvə membranının yaxınlığında aşkar edilir.
Bu vəziyyətlər bir-birinə alternativdir, tam sıxılmış xromosomlar interfazada saxlanmır.
Euxromatin və heterokromatin
Fazalararası xromatin yığcam formasını itirmiş xromosomdur. Onların döngələri boşaldılır, nüvənin həcmini doldurur. Dekondensasiya dərəcəsi ilə xromatinin funksional aktivliyi arasında birbaşa əlaqə var.
Onun tamamilə "açılmış" hissələri diffuz və ya aktiv xromatin adlanır. Ləkədən sonra işıq mikroskopu altında praktiki olaraq görünməzdir. Bunun səbəbi DNT spiralının cəmi 2 nm qalınlığında olmasıdır. Onun digər adı euxromatindir.
Bu vəziyyət enzimatik komplekslərin semantik DNT fraqmentlərinə çıxışı, onların sərbəst bağlanması və işləməsini təmin edir. Messenger RNT-nin strukturu (transkripsiya) diffuz bölgələrdən RNT polimerazaları tərəfindən oxunur və ya DNT-nin özü kopyalanır (replikasiya). Hazırda hüceyrənin sintetik aktivliyi nə qədər yüksəkdirsə, nüvədə euxromatinin nisbəti bir o qədər çox olur.
Xromatinin diffuz bölmələri heteroxromatinin yığcam, fərqli şəkildə bükülmüş zonaları ilə növbələşir. Daha böyük sıxlığa görə, boyanmış heterokromatin fazalararası nüvələrdə aydın görünür.
Şəkil müxtəlif sıxılma dərəcələrində xromatini göstərir:
- 1 - ikizəncirli DNT molekulu;
- 2 - histonzülallar;
- 3 - 1,67 növbə ərzində histon kompleksinə sarılan DNT nukleosom əmələ gətirir;
- 4 - solenoid;
- 5 - fazalararası xromosom.
Tərifin incəlikləri
Euchromatin müəyyən bir zamanda sintetik proseslərdə iştirak etməyə bilər. Bu halda, o, müvəqqəti olaraq daha yığcam vəziyyətdədir və heterokromatin ilə səhv salına bilər.
Real heteroxromatin, ona konstitutiv də deyilir, semantik yük daşımır və yalnız replikasiya prosesində dekondensasiya olunur. Bu yerlərdəki DNT-də amin turşularını kodlaşdırmayan qısa, təkrarlanan ardıcıllıqlar var. Mitotik xromosomlarda onlar ilkin daralma və telomer sonluqları bölgəsindədirlər. Onlar həmçinin transkripsiya edilmiş DNT bölmələrini ayıraraq interkalyar (interkalyar) fraqmentlər əmələ gətirirlər.
Euchromatin "necə işləyir"
Euchromatin tərkibində zülalların strukturunu (struktur genlər) təyin edən genlər var. Nukleotid ardıcıllığının zülala çevrilməsi xromosomlardan fərqli olaraq nüvəni tərk edə bilən bir vasitəçinin - xəbərçi RNT-nin köməyi ilə baş verir.
Transkripsiya zamanı RNT sərbəst adenil, uridil, sitidil və quanil nukleotidlərdən DNT şablonunda sintez olunur. Transkripsiya ferment kompleksi RNT polimeraza tərəfindən həyata keçirilir.
Bəzi genlər sitoplazmada zülal sintezi proseslərini tamamlamaq üçün lazım olan digər RNT növlərinin (nəqliyyat və ribosomal) ardıcıllığını müəyyən edir.amin turşuları.
Tək bir xromosomun heterokromatini tez-tez yaxşı işarələnmiş xromosom mərkəzinə yığılır. Onun ətrafında despirallaşdırılmış euxromatinin ilmələri var. Əsas DNT-nin bu konfiqurasiyası sayəsində euxromatinin funksiyalarının həyata keçirilməsi üçün zəruri olan ferment kompleksləri və sərbəst nukleotidlər semantik hissələrə asanlıqla uyğunlaşır.
