17. Что такое кариотип?
Кариотипом данного вида называется совокупность числа, размеров и особенностей строения хромосом.
Размеры хромосом, как и их число, у разных организмов варьируют в широких пределах. Кариотип человека характеризуется наличием 23 пар хромосом, среди которых – 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом ( гоносом). Среди половых хромосом различают Х- и У- хромосомы.
18. Дайте определение репликонам
Репликоны – это определенные участки хроматиновых фибрилл, на которых осуществляется транскрипция с ДНК на различные РНК, с помощью чего в последующем происходит синтез белковых молекул.
Процессы траскрипции в ядре осуществляются только на свободных хромосомных фибриллах, т. е. на эухроматине. В конденсированном хроматине эти процессы не осуществляются, поэтому гетерохроматин и называют неактивным хроматином.
В хромосомах существует множество мест независимой репликации, т.е. удвоения ДНК — ДНК эукариотических хромосом представляют собой линейные молекулы, состоящие из тандемно (друг за другом) расположенных репликонов разного размера. Средний размер репликона около 30 мкм. В составе генома человека должно встречаться более 50 000 репликонов, участков ДНК, которые синтезируются как независимые единицы.
Синтез ДНК как на участках отдельной хромосомы, так и среди разных хромосом идет неодновременно, асинхронно.
19. Что такое нуклеосомы?
Белки хроматина – гистоны составляют 60-70 % от его сухой массы. К ним относятся так называемые гистоны и негистоновые белки. Гистоны – щелочные белки, обогащенные основными аминокислотами (главным образом лизином и аргинином). Гистоны обеспечивают специфическую укладку хромосомной ДНК и имеют значение в регуляции транскрипции. Гистоны расположены по длине молекулы ДНК не равномерно, а в виде блоков. В один такой блок входят 8 молекул гистонов, образуя так называемую нуклеосому. Размер нуклеосомы около 10 нм.
При образовании нуклеосом происходит компактизация, сверхспирализация ДНК, что приводит к укорачиванию длины хромосомной фибриллы примерно в 7 раз. Сама же хромосомная фибрилла имеет вид нитки бус или четок, где каждая бусина — нуклеосома. Такие фибриллы толщиной 10 нм дополнительно продольно конденсируются и образуют основную элементарную фибриллу хроматина толщиной 25 нм.
20. Какие уровни упаковки хроматина Вы знаете?
Различают несколько уровней упаковки хроматина:
нуклеосомный (8 молекул гистонов, 2,5 оборотов ДНК, диаметр – 11нм);
хроматиновая фибрилла ( диаметр – 30 нм);
петельные домени (диаметр – 300 нм);
метафазная хромосома (диаметр – 1400 нм).
Рисунок 5.14. – Взаимосвязь между структурой хроматина и организацией хромосом.
21. Что такое половой хроматин и какие его морфологические признаки?
Одна из Х-хромосом у женщин имеет особенности репликации, которая является более поздней по сравнению с аутосомами. Установлено, что поздно редуплицирующаяся Х-хромосома у женщин представляет собой спирализированную и генетически неактивную Х-хромосому, формирующую в интерфазном ядре компактное тело полового хроматина (тельце Барра). Одна из Х-хромосом в соматических клетках женского организма подлежит гетерохроматизации на начальных этапах эмбриогенеза (во время дробления) и не функционирует. Впервые этот хроматин был описан М. Барром и Л. Бертрамом в 1949 году. При этом в неактивном состоянии может находиться как материнская, так и отцовская Х-хромосома. Тот факт, что половой хроматин является не чем иным, как гетерохроматизированной одной из Х-хромосом, впервые установила английская исследовательница Мери Лайон, а процесс перехода Х-хромосомы в неактивное состояние – лайонизацией.
Морфологично, в различных клетках организма половой хроматин имеет различный вид. Так, в клетках различных тканей и органов организма половой хроматин имеет вид гомогенного темного тельца гетерохроматина, которое локализуется у внутренней ядерной мембраны, имеет размеры 1-1,5 мкм, окрашивается основными красителями (по Фельгену, азур-эозином по Романовскому-Гимзы). Форма полового хроматина может быть различной. Так, наиболее часто встречается полукруглая, овальная, треугольная и плоская форма.
Половой хроматин в ядрах сегментоядерных лейкоцитов крови имеет вид выростов в виде «барабанных палочек» (Дэвидсон, Смит, 1954г.) Обнаруженные образования имеют вид гомогенных образований хроматина округлой либо каплевидной формы с четкими контурами размерами 1,5-2 мкм.