Д. К. Найманов, А. М. Калбаева Гендік және жасушалық инженерия
жүктеу/скачать 1.81 Mb. Pdf көрінісі
|
|
1.10 Хромосомалар құрылысы. Хромосома – жасуша және ағзалардың тұқымқуалаушылық қасиетін анықтайтын жасуша ядросындағы органоидтар жиынтығы. Белгілі бір ағзаға тән хромосомалардың толық жиынтығы кариотип деп аталады. Кез келген жануар, не өсімдік денесіндегі әр хромосома қос-қостап берілген: олардың біреуі әкесінен және екіншісі анасынан алынған. Бұл құбылыс – ұрықтану кезіндегі жыныс жасушаларының құйылысып, бірігуінің нәтижесі. Мұндай хромосомалар гомологты хромосомалар, ал хромосомалар жиынтығы диплоидты жиынтық деп аталады. Әр түрлі жынысты жасушаның хромосомалық жиынтығында белгілі бір жұп ( немесе бірнеше жұп) жыныс хромосомалары болады, және олар, әдетте, әр түрлі жыныста морфологиялық қасиеттері бойынша өзара айырықшаланады да, қалғандары аутосомалар деп аталады. Сүтқоректілерде жыныс хромосомаларында ағзаның жынысын анықтайтын гендер орналасқан. Бастапқы кезде хромосомалар негіздік бояулармен жақсы боялатын тығыз денешіктер ретінде сипатталған (неміс ғалымы В. Вальдейер,1888 ж). Алайда, хромосомалардың сырт келбеті жасуша бөлінуінің әр түрлі сатыларында айтарлықтай өзгерітіні белгілі болды да, белгілі бір морфологиясы бар жинақы түзілістер ретінде жарық микроскоптың астында тек митоздың немесе мейоздың метафаза сатысында ғана көрінетіні белгілі болды. Жасуша бөлінуінің барлық сатыларында хромосома негізін хромонемалар құрады. Олар жасушаның бөлінуі кезінде хромосоманың спирализациясын белгілей отырып, тығыздалып оралған, ал тыныштық кезінде деспирализацияланғңан түрде кездеседі. Жасушаның бөлінуі 26 аяқталған соң, оның полюстеріне жылжыған хромосомалар ісініп, ядролық мембранамен қапталады. Бөліну үрдістерінің арасында (жасушалық циклдің бұл сатысы интерфаза деп аталады). Хромосомалардың деспирализациясы жалғасып, оларды микроскоп арқылы көру әлі қиынға соғады. Эукариот хромосомасы прокариоттар және вирус хромосомасынан айтарлықтай ерекшеленеді. Проокариоттар (ядролары жетілмеген ағзалар) және вирустар құрамында бір тізбекті немесе сақиналы хромосома болады. Олар молекуладан жоғары сатыдағы молекулалар арқылы жинақталмайды және цитоплазманың ядроның қабықшасымен оқшауланбаған. Прокариоттарға хромосома түсінігі тек шартты түрде ғана пайдаланылады. Жасушадағы және тіршілік циклындағы хромосомалардың сырт келбетінің өзгеруі хромосомалардың қызметін атқару ерекшеліктерімен түсіндіріледі. Хромосоманың жалпы ұйымдасуы, бірегейлігі және үздіксіз ұрпақтан ұрпаққа берілуі өзқгеріссіз болады. Осы түсініктер тұқымқуалаудың хромосомалық теориясының негізінде жатады. Тұқым қуалаушылық ақпаратын сақтау, оны экспрессиялау және қайта жаңғыртуға жауапты хромосомалардың жасуша органоидтары ретінде маңызы оның құрамына кіретін биополимерлер қасиетімен анықталады. Хромосоманың алғашқы молекулалық моделін, оның ұйымдасу принципін 1928 ж тапқан Н.К.Кольцов жасады. Хромосомадағы тұқым қуалаушылық, ақпарат дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) молекуласының құрылысы мен оның генетикалық коды арқылы берілген. Хромосомада барлық ДНҚ молекуласының 99% шамасындай мөлшері болса, қалған мөлшері цитоплазмалық тұқым қуалауды анықтайтын жасушаның барлық органоидтарында орналасқан эукариот хромосомасындағы ДНҚ негіздік ақуыз – гистондар, сонымен қатар ДНҚ- ның хромосомадағы күрделі ұйымдасуын және рибонуклеин қышқылының синтезі – транскрипция үрдісін реттеп, басқаратын гистонды емес ақуыздармен кешен құрады. Жануарлар мен өсімдіктерде жыныс жасушаларының қалыптасуы бөлінудің ерекше түрі – мейоздық жолмен жүзеге асады, және мейоз үрдісіндегі хромосомалардың митоздық хромосомаларға қарағанда бір қатар ерекшкеліктерге ие. Біріншіден, мейоз кезінде ұрпақ жасушаларда хромосома саны екі есе кемиді (митоз кезінде хромосома саны өзгеріссіз қалады), мұндай өзгеріс мейоз профазасындағы гомологиялық хромосомалардың конъюгацияланып, ДНҚ репликациясы бір рет жүріп, жасуша екі рет бөлінуі арқылы эүзеге асады. Оған қоса, мейоздық хромосомаларда мейоз профазасында уақытша үзіліс байқалып, хромосомалар РНҚ-ны белсенді синтездейтін интерфаза сатысына қайта оралады.Бұл периодта зерттелген жануар ағзаларының басым бөлігінде хромосомалар шам шөткесіне ұқсайтын бірге ие болады. Ең соңғысы, мейоз метафазасындағы хромосомалар өте тығыз жинақталуымен ерекшеленеді. Көптеген ғалымдар байқағандай интерфазалық ядро хроматинінің конденсациялануы мен құрылымының дәрежесі әр түрлі деңгейде көрәнуі 27 мүмкін. Қарқынды бөлінетін арнайылылығы төмен жасуша ядролары диффузды құрылымға ие екені анықталды. Оларды жіңішке перифериялық конденсацияланған хроматиннен басқа ұсақ хромоцентрлердің аздаған мөлшері кездеседі, ал ядроның негізгі бөлігін диффузды, деконденсацияланған хроматин құрап тұр. Бір жағынан мамандану дәрежесі өте жоғары жасушалар немесе өмірлік циклін аяқтағалы тұрған жасушаларда хроматин массивті перифериялық қабат, ірі хромоцентрлер, конденсацияланған хроматин блоктары түрінде болады. Мысалы, нормобласттар ядросы (эритроцит дифференциясынан бір сатысы дифференциясының бір сатысы) жетілген ересек лейкоцит ядролары мұндай құрылымға ие болады. Осы екі мысал екеуіне ортақ ережені көрсете алады: ядродағы конденсацияланған хроматин мөлшері көп болған сайын, ядроның метаболизмдік белсенділігі төмен болады. Ядроны табиғи және жасанды инактивациясы кезінде хроматин конденсациясы қарқынды жүреді, және керісінше, ядроның активациясы кезінде диффузды хроматин мөлшері көбейеді. жүктеу/скачать 1.81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|