Qu'est-ce que la chromatine: définition, structure et fonction

Des études biochimiques en génétique – un moyen important d'étudier ses principales composantes – les gènes et les chromosomes. Dans cet article, nous allons examiner ce qui est chromatine, savoir sa structure et sa fonction dans la cellule.

Hérédité – la principale propriété de la matière vivante

Parmi les principaux processus qui caractérisent les organismes qui vivent sur la Terre, sont la respiration, la nutrition, la croissance, la sélection et la reproduction. La dernière fonction est la plus importante pour la préservation de la vie sur notre planète. Comment ne pas se rappeler que le premier commandement donné par Dieu à Adam et Eve était le suivant: « Soyez féconds et multipliez ». Au niveau de la fonction génératrice des cellules est effectuée avec des acides nucléiques (substance constitutive de chromosomes). Ces structures seront discutées dans ce qui suit.

Nous ajoutons également que la préservation et la transmission de l'information génétique portée par les descendants du même mécanisme qui ne dépend pas du niveau d'organisation des individus, qui est pour le virus et les bactéries, et il est universel à l'homme.

Quelle est la substance de l'hérédité

Dans cet article, nous étudions la structure de la chromatine et les fonctions qui sont directement dépendant de l'organisation des molécules d'acide nucléique. scientifique suisse Miescher en 1869 composés ont été détectés dans les noyaux des cellules du système immunitaire, présentant des propriétés d'acides eux appelé premier nukleina, puis les acides nucléiques. Du point de vue de la chimie, il composé macromoléculaire – polymères. Ces monomères sont des nucléotides ayant la structure suivante: une base purique ou pyrimidique, et les résidus de pentose de l' acide orthophosphorique. Les scientifiques ont découvert que les deux types d'acides nucléiques peuvent être présents dans les cellules: l'ADN et l'ARN. Ils sont complexés avec des protéines pour former un composé de chromosomes. Ainsi que des protéines, des acides nucléiques ont de multiples niveaux d'organisation spatiale.

En 1953, le prix Nobel a été Watson et Crick déchiffré la structure de l'ADN. Il est une molécule composée de deux chaînes reliées entre elles par des liaisons hydrogène entre les bases azotées résultant sur le principe de la complémentarité (base de thymine adénine située en face de la cytosine en face – guanine). structure de la chromatine et la fonction que nous étudions, la molécule comprend un acide désoxyribonucléique et ribonucléique différentes configurations. Sur cette question, nous discutons plus en détail dans la section « Les niveaux d'organisation de la chromatine. »

La localisation de la substance de l'hérédité dans une cellule

ADN présent dans ces cytostructure comme le noyau, et également dans des organites, capable de division – mitochondries et les chloroplastes. Cela est dû au fait que ces organites remplissent des fonctions essentielles dans la cellule: la synthèse d' ATP, et la synthèse de la formation du glucose et de l' oxygène dans les cellules végétales. organelles synthétiques étape parent doublé cycle de vie. Ainsi, les cellules filles lors de la mitose (division) des cellules somatiques ou de la méiose (la formation de spermatozoïdes et ovules) a donné les structures de cellules désirées arsenal fournir les cellules avec des nutriments et de l'énergie.

L'acide ribonucléique est constitué d'une chaîne et a un poids moléculaire inférieur à celui de l'ADN. Elle a trouvé à la fois dans le noyau et dans hyaloplasme, et fait partie de nombreux organites cellulaires: ribosomes, mitochondries, réticulum endoplasmique, plastes. Chromatine dans ces organites associés à la protéine histone et une partie des plasmides – circulaires fermées molécules d'ADN.

structure de la chromatine et

Nous avons donc établi que l'acide nucléique contenu dans la substance des chromosomes – les unités structurales de l'hérédité. Leur chromatine au microscope électronique a la forme de granulés ou de structures filamenteuses. Il contient, en plus de l'ADN, et même des molécules d'ARN et des protéines présentant des propriétés de base et histones nommés. Toutes les précédentes structures font partie du nucléosome. Ils se trouvent dans le noyau et les chromosomes sont appelés fibrilles (fil-solénoïdes). Résumant tout ce qui précède, nous estimons que ce chromatine. Ce composé complexe d'acides désoxyribonucléique et des protéines spécifiques – histones. Ils ont, comme les bobines sont enroulées des molécules d'ADN double brin pour former un nucléosome.

Les niveaux d'organisation de la chromatine

substance hérédité a une structure différente, qui dépend de nombreux facteurs. Par exemple, sur quel stade du cycle de vie cellulaire subissant: en divisant la période (metoz ou méiose), ou presynthetic synthétique pendant interphase. De la forme d'un électro-aimant, ou fibrilles, comme le plus simple, il y a un autre compactage de la chromatine. Hétérochromatine – un état plus dense, est formée dans les parties d'intron du chromosome, ce qui est possible transcription. Pendant les cellules de repos – interphase, lorsqu'il n'y a pas de processus de division – hétérochromatine karyoplasme situé dans le noyau périphérique, à proximité de sa membrane. Étanchéité contenu nucléaire étape postsynthetic se produit dans le cycle de vie des cellules, à savoir immédiatement avant la.

Ce qui détermine la condensation de la matière de l'hérédité

En continuant à explorer la question « ce qui est chromatine, » les chercheurs ont constaté que cela dépend des protéines du phoque-histone qui, avec les molécules d'ADN et de l'ARN dans le nucléosome. Ils se composent de quatre types de protéines, appelées vaches et éditeur de liens. Au moment de la transcription (la lecture de l'information de gène par l'intermédiaire de l'ARN) matériau hérédité mal fondu, et est appelé euchromatin.

Actuellement, la distribution particulière des molécules d'ADN associées à des protéines histones sont à l'étude. Par exemple, les chercheurs ont constaté que chromatine différents lieux du même chromosome différents niveaux de condensation. Par exemple, dans des endroits de fixation sur les filaments de chromosomes appelés fuseau mitotique centromères, il est plus dense que les sections télomères – locus final.

Gènes régulateurs et chromatine

Le concept de la régulation de l'activité des gènes, créé par les généticiens français Jacob et Monod, donne une idée de l'existence de zones d'acide désoxyribonucléique, dans lequel il n'y a pas d'informations sur la structure de la protéine. Ils effectuent purement bureaucratiques – fonctions de gestion. les gènes régulateurs de dénomination, ces parties des chromosomes habituellement dans sa structure dépourvue des protéines histones. Chromatine, dont la définition a été réalisée par séquençage, a été nommé ouvert.

Dans d'autres études, il a été constaté que ces loci sont situés à une séquence de nucléotides qui empêchent l'adhésion aux molécules d'ADN de particules de protéines. De telles portions comprennent les gènes de régulation sont les suivants: les activateurs de l'organisateur. La compaction de la chromatine en eux est élevée, et la longueur de ces sections en moyenne d'environ 300 nm. Il existe une méthode de détermination de la chromatine ouverte biochimique dans des noyaux isolés dans lesquels l'utilisation de l'enzyme ADN-ase. Il se décompose rapidement loci des chromosomes, des protéines manque histones. Chromatine dans ces domaines a été appelé hypersensibilité.

Le rôle de la substance de l'hérédité

Complexes y compris l'ADN, l'ARN et de la protéine appelée chromatine, impliqué dans l'ontogénie des cellules et à modifier sa composition en fonction du type de tissu et le stade de développement d'un organisme dans son ensemble. Par exemple, dans les cellules épithéliales de la peau, tels que les gènes ehanser et promoteur bloqué protéines répresseurs, et ces gènes régulateurs dans les cellules sécrétrices de l'épithélium intestinal et qui sont actives dans le domaine de chromatine ouverte. Les scientifiques, les généticiens ont découvert que, à une fraction d'ADN qui ne codent pas pour des protéines, ce qui représente plus de 95% du génome humain. Cela signifie que le contrôle du gène est beaucoup plus que ceux qui sont responsables de la synthèse des peptides. L'introduction de techniques telles que des puces à ADN et le séquençage a permis de découvrir ce que la chromatine, et par conséquent, pour cartographier le génome humain.

Des études de chromatine est important dans des domaines de la science tels que la génétique humaine et la génétique médicale. Ceci est associé à un niveau fortement augmenté de survenue de maladies héréditaires – gène et comme chromosome. La détection précoce de ces syndromes augmente le pourcentage de prévisions positives dans leur traitement.