સેલ ન્યુક્લિયસ. મિટોસિસ

ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લિયસની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ

ન્યુક્લિયસ એ કોષનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે, જે બહુકોષીય સજીવોના લગભગ તમામ કોષોમાં જોવા મળે છે. મોટાભાગના કોષોમાં એક ન્યુક્લિયસ હોય છે, પરંતુ ત્યાં બાયન્યુક્લિએટ અને મલ્ટિન્યુક્લિએટ કોષો હોય છે (ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટ્રાઇટેડ સ્નાયુ તંતુઓ). બાયન્યુક્લિયરિટી અને મલ્ટિન્યુક્લેશન કોશિકાઓની કાર્યાત્મક લાક્ષણિકતાઓ અથવા રોગવિજ્ઞાનવિષયક સ્થિતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયસનો આકાર અને કદ ખૂબ જ ચલ છે અને તે જીવતંત્રના પ્રકાર, પ્રકાર, ઉંમર અને કોષની કાર્યકારી સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે. સરેરાશ, ન્યુક્લિયસનું પ્રમાણ કોષના કુલ વોલ્યુમના આશરે 10% જેટલું છે. મોટેભાગે, કોરમાં 3 થી 10 માઇક્રોન વ્યાસનો ગોળાકાર અથવા અંડાકાર આકાર હોય છે. ન્યુક્લિયસનું લઘુત્તમ કદ 1 માઇક્રોન (કેટલાક પ્રોટોઝોઆમાં), મહત્તમ 1 મીમી (કેટલીક માછલીઓ અને ઉભયજીવીઓના ઇંડા) છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, કોષના આકાર પર ન્યુક્લિયસના આકારની અવલંબન જોવા મળે છે. ન્યુક્લિયસ સામાન્ય રીતે કેન્દ્રિય સ્થાન ધરાવે છે, પરંતુ વિભિન્ન કોષોમાં તેને કોષના પેરિફેરલ ભાગમાં ખસેડી શકાય છે. યુકેરીયોટિક કોષના લગભગ તમામ ડીએનએ ન્યુક્લિયસમાં કેન્દ્રિત છે.

કર્નલના મુખ્ય કાર્યો છે:

1) આનુવંશિક માહિતીનો સંગ્રહ અને સ્થાનાંતરણ;

2) કોષમાં પ્રોટીન સંશ્લેષણ, ચયાપચય અને ઊર્જાનું નિયમન.

આમ, ન્યુક્લિયસ માત્ર આનુવંશિક સામગ્રીનું ભંડાર નથી, પણ તે સ્થાન પણ છે જ્યાં આ સામગ્રી કાર્ય કરે છે અને પ્રજનન કરે છે. તેથી, આમાંના કોઈપણ કાર્યોમાં વિક્ષેપ સેલ મૃત્યુ તરફ દોરી જશે. આ બધું ન્યુક્લિયક એસિડ અને પ્રોટીનના સંશ્લેષણની પ્રક્રિયાઓમાં પરમાણુ માળખાના અગ્રણી મહત્વને સૂચવે છે.

વાહિયાત

કોર. ક્રોમેટિન, હેટરોક્રોમેટિન, યુક્રોમેટિન.

ન્યુક્લિયસ (lat. ન્યુક્લિયસ) એ યુકેરીયોટિક કોષના માળખાકીય ઘટકોમાંનું એક છે, જેમાં આનુવંશિક માહિતી (ડીએનએ અણુઓ) હોય છે, જે મુખ્ય કાર્યો કરે છે: વારસાગત માહિતીનો સંગ્રહ, પ્રસારણ અને અમલીકરણ, પ્રોટીન સંશ્લેષણની ખાતરી કરવી. ન્યુક્લિયસમાં ક્રોમેટિન, ન્યુક્લિયોલસ, કેરીયોપ્લાઝમ (અથવા ન્યુક્લિયોપ્લાઝમ) અને ન્યુક્લિયર એન્વેલપનો સમાવેશ થાય છે. સેલ ન્યુક્લિયસમાં, પ્રતિકૃતિ (અથવા રીડુપ્લિકેશન) થાય છે - ડીએનએ અણુઓનું બમણું થવું, તેમજ ટ્રાન્સક્રિપ્શન - ડીએનએ પરમાણુ પર આરએનએ પરમાણુઓનું સંશ્લેષણ. ન્યુક્લિયસમાં સંશ્લેષિત આરએનએ પરમાણુઓ સંશોધિત થાય છે અને પછી સાયટોપ્લાઝમમાં છોડવામાં આવે છે. બંને રિબોસોમલ સબ્યુનિટ્સની રચના સેલ ન્યુક્લિયસ - ન્યુક્લિયોલીની વિશેષ રચનાઓમાં થાય છે. આમ, સેલ ન્યુક્લિયસ એ માત્ર આનુવંશિક માહિતીનો ભંડાર નથી, પણ તે સ્થળ પણ છે જ્યાં આ સામગ્રી કાર્ય કરે છે અને પ્રજનન કરે છે.

બિન-વિભાજિત, ઇન્ટરફેસ કોષમાં સામાન્ય રીતે કોષ દીઠ એક ન્યુક્લિયસ હોય છે (જોકે બહુવિધ કોષો પણ જોવા મળે છે). ન્યુક્લિયસમાં ક્રોમેટિન, ન્યુક્લિયોલસ, કેરીયોપ્લાઝમ (ન્યુક્લિયોપ્લાઝમ) અને ન્યુક્લિયસ મેમ્બ્રેનનો સમાવેશ થાય છે જે તેને સાયટોપ્લાઝમથી અલગ કરે છે (ફિગ. 17).

ક્રોમેટિન

ન્યુક્લિયસની અંદર જીવંત અથવા નિશ્ચિત કોષોનું અવલોકન કરતી વખતે, ગાઢ પદાર્થોના ઝોન જાહેર થાય છે જે વિવિધ રંગો માટે સારી રીતે પ્રતિભાવ આપે છે, ખાસ કરીને મૂળભૂત રાશિઓ. સારી રીતે ડાઘ કરવાની આ ક્ષમતા માટે આભાર, ન્યુક્લિયસના આ ઘટકને "ક્રોમેટિન" (ગ્રીક ક્રોમા - રંગ, પેઇન્ટ) કહેવામાં આવે છે. ક્રોમેટિન પ્રોટીન સાથે સંકુલમાં ડીએનએ ધરાવે છે. રંગસૂત્રો, જે મિટોટિક કોષ વિભાજન દરમિયાન સ્પષ્ટપણે દેખાય છે, તે સમાન ગુણધર્મો ધરાવે છે. બિન-વિભાજન (અંતરફેસ) કોષોમાં, ક્રોમેટિન, જે પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપમાં શોધાયેલ છે, તે ન્યુક્લિયસના વોલ્યુમને વધુ કે ઓછા એકસરખા રીતે ભરી શકે છે અથવા અલગ ઝુંડમાં સ્થિત હોઈ શકે છે.

ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લીના ક્રોમેટિનમાં રંગસૂત્રોનો સમાવેશ થાય છે, જે, જો કે, આ સમયે તેમનો કોમ્પેક્ટ આકાર ગુમાવે છે, છૂટી જાય છે અને ડીકોન્ડન્સ થાય છે. આવા રંગસૂત્ર ડીકોન્ડેન્સેશનની ડિગ્રી અલગ અલગ હોઈ શકે છે. મોર્ફોલોજિસ્ટ્સ તેમના વિભાગોને યુક્રોમેટિનમના સંપૂર્ણ ઘનીકરણના ઝોન કહે છે. જ્યારે રંગસૂત્રો અપૂર્ણ રીતે છૂટા થઈ જાય છે, ત્યારે કન્ડેન્સ્ડ ક્રોમેટિનના વિસ્તારો, જેને ક્યારેક હેટરોક્રોમેટિન કહેવાય છે, ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લિયસમાં દેખાય છે. રંગસૂત્ર સામગ્રીના વિઘટનની ડિગ્રી - ઇન્ટરફેસમાં ક્રોમેટિન આ રચનાના કાર્યાત્મક ભારને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લિયસ (એટલે ​​​​કે, વધુ યુક્રોમેટિન) માં ક્રોમેટિન જેટલું વધુ "પ્રસરેલું" વિતરિત થાય છે, તેમાં કૃત્રિમ પ્રક્રિયાઓ વધુ તીવ્ર હોય છે.

જ્યારે તે ગાઢ રંગસૂત્રોના રૂપમાં જોવા મળે છે ત્યારે મિટોટિક કોષ વિભાજન દરમિયાન ક્રોમેટિન તેની મહત્તમ ઘનીકરણ થાય છે. આ સમયગાળા દરમિયાન, રંગસૂત્રો કોઈપણ કૃત્રિમ કાર્યો કરતા નથી;

આમ, કોષ રંગસૂત્રો બે માળખાકીય અને કાર્યાત્મક સ્થિતિમાં હોઈ શકે છે: સક્રિય, કાર્યકારી, આંશિક અથવા સંપૂર્ણપણે ડીકન્ડન્સ્ડ સ્થિતિમાં, જ્યારે ટ્રાન્સક્રિપ્શન અને રિડપ્લિકેશન પ્રક્રિયાઓ ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લિયસમાં તેમની ભાગીદારી સાથે થાય છે, અને નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં, ચયાપચયની સ્થિતિમાં. તેમના મહત્તમ ઘનીકરણ સાથે આરામ કરો, જ્યારે તેઓ પુત્રી કોષોમાં આનુવંશિક સામગ્રીના વિતરણ અને સ્થાનાંતરણનું કાર્ય કરે છે.

ક્રોમેટિન

યુકેરીયોટિક ડીએનએ અણુઓની પ્રચંડ લંબાઈ આનુવંશિક સામગ્રીના સંગ્રહ, પ્રતિકૃતિ અને અમલીકરણ માટે વિશેષ પદ્ધતિઓના ઉદભવને પૂર્વનિર્ધારિત કરે છે. ક્રોમેટિન એ આ પ્રક્રિયાઓ હાથ ધરવા માટે જરૂરી ચોક્કસ પ્રોટીન સાથે સંયોજનમાં રંગસૂત્રોના ડીએનએ અણુઓને આપવામાં આવેલું નામ છે. બલ્કમાં "સ્ટોરેજ પ્રોટીન", કહેવાતા હિસ્ટોન્સનો સમાવેશ થાય છે. ન્યુક્લિયોસોમ્સ આ પ્રોટીનમાંથી બનાવવામાં આવે છે - રચનાઓ જેના પર ડીએનએ પરમાણુઓની સેર ઘા હોય છે. ન્યુક્લિયોસોમ્સ એકદમ નિયમિત રીતે ગોઠવાય છે, જેથી પરિણામી માળખું મણકા જેવું લાગે. ન્યુક્લિયોસોમમાં ચાર પ્રકારના પ્રોટીન હોય છે: H2A, H2B, H3 અને H4. એક ન્યુક્લિયોસોમમાં દરેક પ્રકારના બે પ્રોટીન હોય છે - કુલ આઠ પ્રોટીન. હિસ્ટોન H1, અન્ય હિસ્ટોન્સ કરતા મોટો, ન્યુક્લિયોસોમમાં તેના પ્રવેશ સ્થળ પર ડીએનએ સાથે જોડાય છે. H1 સાથે ન્યુક્લિયોઝોમને રંગસૂત્ર કહેવામાં આવે છે.

ન્યુક્લિયોસોમ્સ સાથેનો ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડ લગભગ 30 નેનોમીટર જાડાઈ, કહેવાતા 30 એનએમ ફાઈબ્રિલ, અનિયમિત સોલેનોઈડ જેવી રચના બનાવે છે. આ ફાઈબ્રિલના વધુ પેકિંગમાં વિવિધ ઘનતા હોઈ શકે છે. જો ક્રોમેટિન ચુસ્તપણે ભરેલું હોય, તો તેને કન્ડેન્સ્ડ અથવા કહેવામાં આવે છે heterochromatin, તે માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ સ્પષ્ટપણે દૃશ્યમાન છે. હેટરોક્રોમેટિનમાં સ્થિત ડીએનએ લખાયેલું નથી; આ સ્થિતિ સામાન્ય રીતે નજીવા અથવા શાંત પ્રદેશોની લાક્ષણિકતા છે. ઇન્ટરફેસમાં, હેટરોક્રોમેટિન સામાન્ય રીતે ન્યુક્લિયસ (પેરિએટલ હેટરોક્રોમેટિન) ની પરિઘ સાથે સ્થિત હોય છે. કોષ વિભાજન પહેલા રંગસૂત્રોનું સંપૂર્ણ ઘનીકરણ થાય છે. જો ક્રોમેટિન ઢીલી રીતે ભરેલું હોય, તો તેને કહેવામાં આવે છે eu- અથવા interchromatin. માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ જોવામાં આવે ત્યારે આ પ્રકારનું ક્રોમેટિન ઘણું ઓછું ઘન હોય છે અને તે સામાન્ય રીતે ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ પ્રવૃત્તિની હાજરી દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. ક્રોમેટિન પેકેજિંગની ઘનતા મોટાભાગે હિસ્ટોન ફેરફારો - એસિટિલેશન અને ફોસ્ફોરીલેશન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

એવું માનવામાં આવે છે કે ન્યુક્લિયસમાં કહેવાતા કાર્યાત્મક ક્રોમેટિન ડોમેન્સ છે (એક ડોમેનના ડીએનએમાં આશરે 30 હજાર બેઝ જોડીઓ હોય છે), એટલે કે, રંગસૂત્રના દરેક વિભાગનો પોતાનો "પ્રદેશ" હોય છે. કમનસીબે, ન્યુક્લિયસમાં ક્રોમેટિનના અવકાશી વિતરણના મુદ્દાનો હજુ સુધી પૂરતો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી. તે જાણીતું છે કે ટેલોમેરિક (ટર્મિનલ) અને સેન્ટ્રોમેરિક (મિટોસિસમાં સિસ્ટર ક્રોમેટિડને જોડવા માટે જવાબદાર) રંગસૂત્રોના પ્રદેશો પરમાણુ લેમિના પ્રોટીન સાથે જોડાયેલા છે.

2. ક્રોમેટિન

ક્રોમેટિન એ મૂળભૂત રંગોથી રંગાયેલા અસંખ્ય ગ્રાન્યુલ્સ છે જેમાંથી રંગસૂત્રો રચાય છે. રંગસૂત્રો ન્યુક્લિયક એસિડ અને પ્રોટીન ધરાવતાં ન્યુક્લિયોપ્રોટીનનાં સંકુલ દ્વારા રચાય છે. ઇન્ટરફેસમાં માનવ કોષોના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં બે પ્રકારના ક્રોમેટિન હોય છે - વિખરાયેલા, નબળા રંગના ક્રોમેટિન (યુક્રોમેટિન), લાંબા, પાતળા, એકબીજા સાથે જોડાયેલા તંતુઓ દ્વારા રચાયેલા, ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ ખૂબ જ સક્રિય અને કન્ડેન્સ્ડ ક્રોમેટિન (હેટરોક્રોમેટિન), સામેલ નૉટચ્રોમસ પ્રદેશોને અનુરૂપ. મેટાબોલિક પ્રવૃત્તિના નિયંત્રણની પ્રક્રિયાઓમાં. પરિપક્વ કોષો (ઉદાહરણ તરીકે, રક્ત) ગીચ, ઘટ્ટ ક્રોમેટિનથી સમૃદ્ધ ન્યુક્લી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે ઝુંડમાં પડેલા છે. સ્ત્રીઓના સોમેટિક કોષોના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં, તે પરમાણુ પટલની નજીક ક્રોમેટિનના ઝુંડ દ્વારા રજૂ થાય છે: આ સ્ત્રી સેક્સ ક્રોમેટિન (અથવા બાર બોડીઝ) છે, જે કન્ડેન્સ્ડ X રંગસૂત્ર છે. પુરૂષ સેક્સ ક્રોમેટિનને નર સોમેટિક કોશિકાઓના મધ્યવર્તી કેન્દ્રમાં એક ઝુંડ તરીકે રજૂ કરવામાં આવે છે જે ફ્લોરોક્રોમ્સથી ડાઘ હોય ત્યારે ચમકે છે. સેક્સ ક્રોમેટિનના નિર્ધારણનો ઉપયોગ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, સગર્ભા સ્ત્રીના એમ્નિઅટિક પ્રવાહીમાંથી મેળવેલા કોષોમાંથી બાળકનું જાતિ નક્કી કરવા માટે.

ન્યુક્લિયર ક્રોમેટિનપ્રોટીન સાથે ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડનું સંકુલ છે, જ્યાં ડીએનએ ઘનીકરણની વિવિધ ડિગ્રીમાં છે.

હળવા માઇક્રોસ્કોપી સાથે, ક્રોમેટિન અનિયમિત આકારના ઝુંડ તરીકે દેખાય છે જેની સ્પષ્ટ સીમાઓ હોતી નથી અને તે મૂળભૂત રંગોથી રંગાયેલા હોય છે. ક્રોમેટિનના નબળા અને મજબૂત કન્ડેન્સ્ડ ઝોન એકબીજામાં સરળતાથી સંક્રમણ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન અને લાઇટ ઓપ્ટિકલ ડેન્સિટી પર આધારિત, ઇલેક્ટ્રોન-ગાઢ, તેજસ્વી રંગીન હેટરોક્રોમેટિન અને ઓછા રંગીન, ઓછા ઇલેક્ટ્રોન-ગાઢ યુક્રોમેટિનને અલગ પાડવામાં આવે છે.

હેટરોક્રોમેટિન એ હિસ્ટોન પ્રોટીન સાથે સંકળાયેલ અત્યંત કન્ડેન્સ્ડ ડીએનએનો ઝોન છે. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી હેઠળ, શ્યામ, અનિયમિત આકારના ગઠ્ઠો દેખાય છે.

હેટરોક્રોમેટિન એ ન્યુક્લિયોસોમ્સનો ગીચતાથી ભરપૂર સંગ્રહ છે. હેટરોક્રોમેટિન, તેના સ્થાનના આધારે, પેરિએટલ, મેટ્રિક્સ અને પેરીન્યુક્લિયરમાં વહેંચાયેલું છે.

પેરિએટલ હેટરોક્રોમેટિન ન્યુક્લિયર એન્વલપની આંતરિક સપાટીને અડીને છે, મેટ્રિક્સ હેટરોક્રોમેટિન કેરીઓપ્લાઝમ મેટ્રિક્સમાં વિતરિત થાય છે, અને પેરીન્યુક્લિયર હેટરોક્રોમેટિન ન્યુક્લિયોલસની બાજુમાં છે.

યુક્રોમેટિન એ નબળા કન્ડેન્સ્ડ ડીએનએનો પ્રદેશ છે. યુક્રોમેટિન એ રંગસૂત્રોના વિસ્તારોને અનુરૂપ છે જે પ્રસરી ગયા છે, પરંતુ કન્ડેન્સ્ડ અને ડીકોન્ડન્સ્ડ ક્રોમેટિન વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ સીમા નથી. મોટાભાગે નોન-હિસ્ટોન પ્રોટીન યુક્રોમેટિનમાં ન્યુક્લીક એસિડ સાથે સંકળાયેલા હોય છે, પરંતુ એવા હિસ્ટોન્સ પણ છે જે ન્યુક્લિયોસોમ બનાવે છે, જે બિન-કન્ડેન્સ્ડ ડીએનએના વિભાગો વચ્ચે ઢીલી રીતે વિતરિત થાય છે. બિન-હિસ્ટોન પ્રોટીન ઓછા ઉચ્ચારણ મૂળભૂત ગુણધર્મો દર્શાવે છે, રાસાયણિક રચનામાં વધુ વૈવિધ્યસભર છે અને રીઝોલ્યુશનમાં વધુ ચલ છે. તેઓ ટ્રાંસ્ક્રિપ્શનમાં ભાગ લે છે અને આ પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરે છે. ટ્રાન્સમિશન ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપીના સ્તરે, યુક્રોમેટિન એ નીચી ઈલેક્ટ્રોન ઘનતાનું માળખું છે જેમાં ઝીણા દાણાદાર અને ફાઈન ફાઈબ્રિલર સ્ટ્રક્ચરનો સમાવેશ થાય છે.

ન્યુક્લિયોસોમ એ જટિલ ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોપ્રોટીન સંકુલ છે જેમાં લગભગ 10 એનએમના વ્યાસ સાથે ડીએનએ અને પ્રોટીન હોય છે. ન્યુક્લિયોસોમ્સમાં 8 પ્રોટીન હોય છે - હિસ્ટોન્સ H2a, H2b, H3 અને H4, 2 પંક્તિઓમાં ગોઠવાયેલા.

પ્રોટીન મેક્રોમોલેક્યુલર સંકુલની આસપાસ, ડીએનએ ટુકડો 2.5 હેલિકલ વળાંક બનાવે છે અને 140 ન્યુક્લિયોટાઇડ જોડીને આવરી લે છે. ડીએનએના આ વિભાગને કોર કહેવામાં આવે છે અને તે નિયુક્ત કોર ડીએનએ (nDNA) છે. ન્યુક્લિયોસોમ્સ વચ્ચેના ડીએનએના પ્રદેશને કેટલીકવાર લિંકર કહેવામાં આવે છે. લિંકર પ્રદેશો લગભગ 60 બેઝ જોડીઓ ધરાવે છે અને તેને iDNA તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે.

હિસ્ટોન્સ નીચા પરમાણુ વજન છે, ઉત્ક્રાંતિપૂર્વક સંરક્ષિત પ્રોટીન અલગ મૂળભૂત ગુણધર્મો સાથે છે. તેઓ આનુવંશિક માહિતીના વાંચનને નિયંત્રિત કરે છે. ન્યુક્લિયોસોમના પ્રદેશમાં, ટ્રાન્સક્રિપ્શન પ્રક્રિયા અવરોધિત છે, પરંતુ જો જરૂરી હોય તો, ડીએનએ હેલિક્સ "અનવાઇન્ડ" કરી શકે છે અને તેની આસપાસ ન્યુક્લિયર આરએનએ પોલિમરાઇઝેશન સક્રિય થાય છે. આમ, હિસ્ટોન્સ પ્રોટીન તરીકે મહત્વપૂર્ણ છે જે આનુવંશિક કાર્યક્રમના અમલીકરણ અને કોષની વિશિષ્ટ કાર્યાત્મક પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરે છે.

યુક્રોમેટિન અને હેટરોક્રોમેટિન બંનેમાં ન્યુક્લિયોસોમલ સ્તરનું સંગઠન છે. જો કે, જો હિસ્ટોન H1 લિંકર પ્રદેશ સાથે જોડાયેલ હોય, તો પછી ન્યુક્લિયોસોમ્સ એકબીજા સાથે એક થાય છે, અને DNA નું વધુ ઘનીકરણ (કોમ્પેક્શન) બરછટ સમૂહ - હેટરોક્રોમેટિનની રચના સાથે થાય છે. યુક્રોમેટિનમાં, નોંધપાત્ર ડીએનએ ઘનીકરણ થતું નથી.

ડીએનએ ઘનીકરણ સુપરબીડ અથવા સોલેનોઇડ તરીકે થઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, આઠ ન્યુક્લિયોસોમ એકબીજાને સઘન રીતે અડીને હોય છે અને સુપરબીડ બનાવે છે. સોલેનોઇડ મોડેલ અને સુપરબીડ બંનેમાં, ન્યુક્લિયોસોમ મોટા ભાગે સર્પાકારમાં રહે છે.

ડીએનએ વધુ કોમ્પેક્ટ બની શકે છે, ક્રોમોમેરીસ બનાવે છે. ક્રોમોમેરમાં, ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિયોપ્રોટીન ફાઈબ્રિલ્સ નોન-હિસ્ટોન પ્રોટીન દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવેલા લૂપ્સમાં જોડાય છે. Chromomeres વધુ કે ઓછા સઘન રીતે સ્થિત કરી શકાય છે. મિટોસિસ દરમિયાન ક્રોમોમેરેસ વધુ ઘટ્ટ બને છે, ક્રોમોનેમા (થ્રેડ જેવી રચના) બનાવે છે. ક્રોમોનેમ્સ હળવા માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ દેખાય છે, તે મિટોસિસના પ્રોફેસમાં રચાય છે અને સર્પાકાર ગોઠવણીમાં ગોઠવાયેલા રંગસૂત્રોની રચનામાં ભાગ લે છે.

જ્યારે મેટાફેઝમાં અને એનાફેઝની શરૂઆતમાં સૌથી વધુ ઘટ્ટ હોય ત્યારે રંગસૂત્રોના મોર્ફોલોજીનો અભ્યાસ કરવો વધુ અનુકૂળ છે. આ સ્થિતિમાં, રંગસૂત્રો વિવિધ લંબાઈના સળિયા જેવા આકારના હોય છે, પરંતુ એકદમ સ્થિર જાડાઈ સાથે. તેમાં, પ્રાથમિક સંકોચન ક્ષેત્ર સ્પષ્ટપણે દેખાય છે, જે રંગસૂત્રને બે હાથોમાં વિભાજિત કરે છે.

કેટલાક રંગસૂત્રોમાં ગૌણ સંકોચન હોય છે. ગૌણ સંકોચન એ ન્યુક્લિયોલર ઓર્ગેનાઇઝર છે, કારણ કે ઇન્ટરફેસ દરમિયાન તે આ વિસ્તારોમાં છે કે ન્યુક્લિયોલી રચાય છે.

સેન્ટ્રોમેરેસ, અથવા કિનેટોકોર્સ, પ્રાથમિક સંકોચનના ક્ષેત્ર સાથે જોડાયેલા છે. કાઇનેટોચોર એ ડિસ્કોઇડલ પ્લેટ છે. કિનેટોકોર્સ માઇક્રોગ્રિડ દ્વારા જોડાયેલા છે, જે સેન્ટ્રિઓલ્સ સાથે જોડાયેલા છે. માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ મિટોસિસમાં રંગસૂત્રોને "અલગ પાડે છે".

રંગસૂત્રો કદ અને હાથના ગુણોત્તરમાં નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ શકે છે. જો ખભા સમાન અથવા લગભગ સમાન હોય, તો તે મેટાસેન્ટ્રિક છે. જો એક હાથ ખૂબ ટૂંકો હોય (લગભગ અગોચર), તો આવા રંગસૂત્ર એક્રોસેન્ટ્રિક છે. સબમેટાસેન્ટ્રિક રંગસૂત્ર મધ્યવર્તી સ્થાન ધરાવે છે. ગૌણ સંકોચન ધરાવતા રંગસૂત્રોને કેટલીકવાર ઉપગ્રહ રંગસૂત્રો કહેવામાં આવે છે.

બાર બોડીઝ (સેક્સ ક્રોમેટિન) એ ખાસ ક્રોમેટિન રચનાઓ છે જે સ્ત્રીઓના કોષોમાં વધુ વખત જોવા મળે છે. ચેતાકોષોમાં, આ સંસ્થાઓ ન્યુક્લિઓલસની નજીક સ્થિત છે. ઉપકલામાં તેઓ દિવાલોની નજીક પડે છે અને અંડાકાર આકાર ધરાવે છે; ન્યુટ્રોફિલ્સમાં તેઓ "ડ્રમસ્ટિક" ના રૂપમાં સાયટોપ્લાઝમમાં ફેલાય છે, અને ન્યુરોન્સમાં તેઓ ગોળાકાર આકાર ધરાવે છે. તેઓ 90% સ્ત્રી અને માત્ર 10% પુરૂષ કોષોમાં જોવા મળે છે. બાર બોડી X સેક્સ રંગસૂત્રોમાંથી એકને અનુરૂપ છે, જે કન્ડેન્સ્ડ સ્થિતિમાં હોવાનું માનવામાં આવે છે. પ્રાણીની જાતિ નક્કી કરવા માટે બારના શરીરની ઓળખ મહત્વપૂર્ણ છે.

પેરીક્રોમેટિન અને ઇન્ટરક્રોમેટિન ફાઇબ્રીલ્સ કેરીઓપ્લાઝમિક મેટ્રિક્સમાં જોવા મળે છે અને કાં તો ક્રોમેટિન (પેરીક્રોમેટિન) અથવા છૂટાછવાયા (ઇન્ટરક્રોમેટિન) ની નજીક હોય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આ તંતુઓ ત્રાંસી અથવા રેખાંશ વિભાગમાં પકડાયેલા નબળા કન્ડેન્સ્ડ રિબોન્યુક્લિક એસિડ છે.

પેરીક્રોમેટિન ગ્રાન્યુલ્સ એ 30...50 એનએમના કદ, ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાવાળા કણો છે. તેઓ હેટરોક્રોમેટિનની પરિઘ પર આવેલા છે અને તેમાં ડીએનએ અને પ્રોટીન હોય છે; આ ચુસ્તપણે ભરેલા ન્યુક્લિયોસોમ્સ સાથેનો સ્થાનિક પ્રદેશ છે.

ઇન્ટરક્રોમેટિન ગ્રાન્યુલ્સ ઊંચી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ધરાવે છે, જેનો વ્યાસ 20...25 એનએમ છે અને તે રિબોન્યુક્લિક એસિડ અને ઉત્સેચકોનો સંગ્રહ છે. આ રિબોસોમલ સબ્યુનિટ્સ હોઈ શકે છે જે પરમાણુ પરબિડીયુંમાં પરિવહન થાય છે.

જો તમને કોઈ ભૂલ મળે, તો કૃપા કરીને ટેક્સ્ટનો એક ભાગ પ્રકાશિત કરો અને ક્લિક કરો Ctrl+Enter.

મૂર અને બાર (1954) અને વિંગર (1962) અનુસાર, નીચેના ત્રણ સ્થાનો પર સેલ ન્યુક્લીમાં સેક્સ ક્રોમેટિન કબજો કરી શકે છે.
1. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, સેક્સ ક્રોમેટિન ન્યુક્લિયસની પરિઘ પર, પરમાણુ પરબિડીયુંની આંતરિક સપાટી પર સ્થિત છે. તેમાં સપાટ-બહિર્મુખ, ઓછી વાર વી-આકારનો અથવા ત્રિકોણાકાર આકાર હોય છે. કેટલીકવાર ડમ્બેલ આકારની રૂપરેખા અથવા ન્યુક્લિઓલસ સાથે સંકળાયેલ પાતળા તંતુઓના આકારની નોંધ લેવામાં આવે છે (રીતાલુ, 1956, 1957; ક્લિન્જર, 1958).
2. સેક્સ ક્રોમેટિન ઘણીવાર ન્યુક્લિયોપ્લાઝમમાં મુક્તપણે સ્થિત થઈ શકે છે અને ગોળાકાર અથવા અંડાકાર આકાર લે છે.
3. ખૂબ જ ભાગ્યે જ, સેક્સ ક્રોમેટિન ન્યુક્લિઓલસ (બિલાડીના ચેતાકોષોમાં) પર સ્થિત છે.

બાર અને બર્ટ્રામ (1949) એ શોધી કાઢ્યું કે હાઇપોગ્લોસલ ચેતા કોષના મધ્યવર્તી કેન્દ્રના સેક્સ ક્રોમેટિન બોડી તેમના ઉત્તેજના પછી ચેતાકોષોની કાર્યાત્મક સ્થિતિના આધારે ન્યુક્લિઓલસની તુલનામાં તેમની સ્થિતિ બદલી શકે છે. એ જ રીતે, લિન્ડસે અને બાર (1955) એ દર્શાવ્યું હતું કે હાઇપોગ્લોસલ ચેતાના લાંબા સમય સુધી ઉત્તેજના પછી ન્યુરોનલ ન્યુક્લીના ટાઇગ્રોઇડ પદાર્થની પુનઃસ્થાપના દરમિયાન ન્યુક્લિયોપ્રોટીનના ઉન્નત સંશ્લેષણ દરમિયાન, ન્યુક્લિઓલસના કદમાં વધારો અને સેક્સ ક્રોમેટિનના સમૂહની હિલચાલ. પરમાણુ પટલ અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું. મૂળ સ્થિતિ 400 કલાક પછી પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવી હતી.

ગ્રેહામ (1954), બિલાડીના વિકાસના પ્રારંભિક ગર્ભના તબક્કામાં ચેતાકોષોની તપાસ કરતા, પરમાણુ પટલ પર સેક્સ ક્રોમેટિનના ઝુંડ જોવા મળ્યા; બિલાડીના બચ્ચાંના જન્મ પછી, તેઓ ન્યુક્લિયોલસની નજીક સ્થિત હતા. સમાન પરિસ્થિતિ અન્ય સોમેટિક કોષોમાં જોવા મળી હતી, જે લેખકના મતે, ભિન્નતા સાથે સંકળાયેલ છે.

જ્યારે સેક્સ ક્રોમેટિન ન્યુક્લિયોલીની નજીક અને ન્યુક્લિયોપ્લાઝમમાં સ્થિત હોય છે, ત્યારે તેને સમાન કદ અને આકાર ધરાવતા ક્રોમેટિન શરીરથી અલગ પાડવું ક્યારેક મુશ્કેલ હોય છે. આ આધારે, મોટાભાગના લેખકો જાતીય ક્રોમેટિનને ફક્ત તે જ શરીરને ધ્યાનમાં લેવાનું વલણ ધરાવે છે જે ન્યુક્લિયસની પરિઘ પર સ્થિત છે, જે માનવ પેશીઓ અને મોટાભાગના પ્રાણીઓ માટે સૌથી લાક્ષણિક છે.

A.V. Kapustin (1961-1964) અનુસાર, માનવ પેશીના કોષોમાં માત્ર પરમાણુ પટલની નજીક સ્થિત ઝુંડને જ સેક્સ ક્રોમેટિન ગણવામાં આવે છે. 3. પી. ઝેમકોવા (1960) નોંધે છે કે માનવ પ્લેસેન્ટલ પેશીઓમાં સેક્સ ક્રોમેટિન તેના સ્થાનને ધ્યાનમાં લીધા વિના "લૈંગિક વિશિષ્ટતા" ધરાવે છે. ઉંદરના ભ્રૂણના ટ્રોફોબ્લાસ્ટમાં, સેક્સ ક્રોમેટિન મુખ્યત્વે પરમાણુ પટલ (E. V. Zybina, 1960) ની નજીક સ્થિત છે અને ચિકન ગર્ભના યકૃતમાં તે ન્યુક્લિયોપ્લાઝમ (V. Ya. Azarova, 1961) (ફિગ. 1) માં મુક્ત છે. ).

ફિગ 1. બાર સંસ્થાઓ.
એ - સ્ત્રી શરીરના સોમેટિક કોષમાં; b - પુરુષ શરીરના સોમેટિક કોષમાં ("સ્યુડો-બારનું શરીર"); c - સ્ત્રી શરીરના ગાંઠ કોષમાં. ડોકુમોવ સ્ટેનિંગ, 2200 વખત વિસ્તૃતીકરણ.

પરિણામે, બાર બોડીનું કદ, આકાર અને સ્થાનિકીકરણ અમુક હદ સુધી પ્રજાતિઓ અને પેશીઓની લાક્ષણિકતાઓ સાથે સંબંધિત છે અને કોષોની કાર્યકારી સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપમાં સેક્સ ક્રોમેટિનની રચનાનો અભ્યાસ કરનાર થોનેસ (1961) અનુસાર, બારના શરીર સ્પષ્ટ રૂપરેખા ધરાવે છે અને સામાન્ય રીતે પરમાણુ પટલની નજીક સ્થિત હોય છે. પરમાણુ પટલની નજીક બાર બોડીના પ્રેફરન્શિયલ સ્થાનિકીકરણના પ્રશ્નનું વિશ્લેષણ આઇ.એલ. ગોલ્ડમેન અને સહ-લેખકો (1968) દ્વારા કરવામાં આવ્યું છે. મેટાફેઝ ન્યુક્લિયસના પેરિફેરલ ઝોનમાં, ઘણા લેખકોના અભ્યાસો દ્વારા સાબિત થયા મુજબ, હેટરોપાયક્નોટિક (અંતમાં રીડુપ્લિકેટિંગ) X રંગસૂત્ર સ્થિત છે. દેખીતી રીતે, ઇન્ટરકીનેટિક ન્યુક્લિયસનું અવકાશી માળખું મેટાફેઝ પ્લેટના સપાટ ચિત્રને પૂરતા પ્રમાણમાં પ્રતિબિંબિત કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી ડેટા પરમાણુ પટલ સાથે રંગસૂત્રોના હેટરોક્રોમેટિક પ્રદેશો વચ્ચે ચોક્કસ જોડાણની હાજરી દર્શાવે છે; કદાચ તે આ પદ્ધતિ છે જે X રંગસૂત્રના ન્યુક્લિયસમાં નિશ્ચિત સ્થિતિ નક્કી કરે છે, જેમાં હેટરોક્રોમેટિનના મોટા બ્લોક્સ છે. આ કિસ્સામાં, રંગસૂત્ર સર્પાકારની ડિગ્રી અને અન્ય પરિબળો મહત્વપૂર્ણ છે.

ન્યુક્લિયસ અને સેલ ડિવિઝન

બનતી બિન-પરમાણુ રચનાઓ (એરિથ્રોસાઇટ્સ, પ્લેટલેટ્સ, શિંગડા ભીંગડા) એ પરમાણુ કોષ સ્વરૂપોના ચોક્કસ તફાવતનું પરિણામ છે.

શરીરમાં દસ અને સેંકડો ન્યુક્લી ધરાવતી રચનાઓ પણ હોય છે. આમાં સિમ્પ્લાસ્ટ્સ અને સિન્સિટિયાનો સમાવેશ થાય છે.

સેલ ફ્યુઝનના પરિણામે સિમ્પ્લાસ્ટની રચના થાય છે અને તે મલ્ટિન્યુક્લિએટેડ પ્રોટોપ્લાઝમિક સેર છે.

અપૂર્ણ કોષ વિભાજનના પરિણામે સિન્સીટીયમ રચાય છે અને તે એક ટોળું છે, કોષોનું જૂથ જે સાયટોપ્લાઝમિક પુલ દ્વારા સંયુક્ત છે.

ન્યુક્લિયસ એક અલગ આકાર ધરાવે છે, વધુ વખત ગોળાકાર, ઓછી વાર સળિયા આકારની અથવા અનિયમિત. એ નોંધવું જોઇએ કે ન્યુક્લિયસનો આકાર કોષના આકારની નકલ કરે છે અને તેના કાર્યાત્મક હેતુને અનુરૂપ છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્પિન્ડલ આકાર ધરાવતા સ્મૂથ માયોસાઇટ્સમાં સળિયાના આકારનું ન્યુક્લિયસ હોય છે. બ્લડ લિમ્ફોસાઇટ્સ આકારમાં ગોળાકાર હોય છે અને તેમના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર સામાન્ય રીતે ગોળાકાર હોય છે.

કર્નલ કાર્યો:

પુત્રી કોષોમાં વારસાગત માહિતીનો સંગ્રહ અને પ્રસારણ

પ્રોટીન સંશ્લેષણનું નિયમન

આનુવંશિક માહિતીનો સંગ્રહ એ હકીકત દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે કે રંગસૂત્રોના ડીએનએમાં રિપેર એન્ઝાઇમ્સ હોય છે જે પરમાણુ રંગસૂત્રોને નુકસાન થયા પછી પુનઃસ્થાપિત કરે છે. વંશપરંપરાગત માહિતીનું સ્થાનાંતરણ ત્યારે થાય છે જ્યારે માતા કોષના વિભાજન દરમિયાન ડીએનએની સમાન નકલો પુત્રી કોષો વચ્ચે સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે છે.

પ્રોટીન સંશ્લેષણ એ હકીકતને કારણે નિયંત્રિત થાય છે કે તમામ પ્રકારના આરએનએ ડીએનએ રંગસૂત્રોની સપાટી પર લખવામાં આવે છે: માહિતીપ્રદ, રિબોસોમલ અને પરિવહન, જે દાણાદાર EPS ની સપાટી પર પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં સામેલ છે.

કોષના જીવનના ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન ન્યુક્લિયસની માળખાકીય રચનાઓ સૌથી વધુ ઉચ્ચારવામાં આવે છે - ઇન્ટરફેસમાં.

ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લિયસના માળખાકીય તત્વો:

1) ક્રોમેટિન

2) ન્યુક્લિઓલસ

3) કેરીઓલેમ્મા

4) કેરીયોપ્લાઝમ

ક્રોમેટિન

આ એક પરમાણુ તત્વ છે જે રંગોને સારી રીતે સ્વીકારે છે (ક્રોમોસ), તેથી તેનું નામ. ક્રોમેટિનમાં ફિલામેન્ટ્સનો સમાવેશ થાય છે - પ્રાથમિક ફાઇબ્રીલ્સ, 20-25 એનએમ જાડા, ન્યુક્લિયસમાં ઢીલી રીતે અથવા સઘન રીતે સ્થિત છે. આ ક્રોમેટિનના 2 પ્રકારોમાં વિભાજન માટેનો આધાર છે:

1) યુક્રોમેટિન છૂટક (ડિકોન્ડેન્સ્ડ) છે, મૂળભૂત રંગોથી નબળા ડાઘાવાળું છે.

2) હેટરોક્રોમેટિન - કોમ્પેક્ટ (કન્ડેન્સ્ડ), મૂળભૂત રંગોથી સરળતાથી રંગીન.

Euchromatin ને સક્રિય કહેવાય છે, heterochromatin ને નિષ્ક્રિય કહેવાય છે. યુક્રોમેટિનની પ્રવૃત્તિ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે ડીએનએ ફાઈબ્રિલ્સ ડિસ્પાયરલાઇઝ્ડ છે, એટલે કે. જેની સપાટી પર આરએનએ ટ્રાન્સક્રિપ્શન થાય છે તે જનીનો શોધવામાં આવ્યા છે. આ RNA ટ્રાન્સક્રિપ્શન માટે શરતો બનાવે છે. જો રંગસૂત્રનું ડીએનએ ડિસ્પાયરલ ન હોય, તો અહીંના જનીનો બંધ થઈ જાય છે, જેના કારણે તેમની સપાટી પરથી આરએનએનું અનુલેખન કરવું મુશ્કેલ બને છે. પરિણામે, પ્રોટીન સંશ્લેષણ ઘટે છે. આ કારણે હેટરોક્રોમેટિન નિષ્ક્રિય છે. ન્યુક્લિયસમાં eu- અને heterochromatin નો ગુણોત્તર કોષમાં કૃત્રિમ પ્રક્રિયાઓની પ્રવૃત્તિનું સૂચક છે.

કોષની કાર્યાત્મક પ્રવૃત્તિના આધારે ક્રોમેટિન તેની ભૌતિક સ્થિતિમાં ફેરફાર કરે છે. વિભાજન દરમિયાન, ક્રોમેટિન ઘનીકરણ કરે છે અને રંગસૂત્રોમાં પરિવર્તિત થાય છે. તેથી, ક્રોમેટિન અને રંગસૂત્રો એક જ પદાર્થની જુદી જુદી ભૌતિક સ્થિતિઓ છે.

ક્રોમેટિનની રાસાયણિક રચના:

1. ડીએનએ - 40%
2. પ્રોટીન - 60%
3. આરએનએ - 1%

ન્યુક્લિયર પ્રોટીન બે સ્વરૂપોમાં આવે છે:

મૂળભૂત (હિસ્ટોન) પ્રોટીન (80-85%)

એસિડિક (બિન-હિસ્ટોન) પ્રોટીન (15-20%).

બિન-હિસ્ટોન પ્રોટીન કેરીઓપ્લાઝમ (અણુ મેટ્રિક્સ) માં પ્રોટીન નેટવર્ક બનાવે છે, જે ક્રોમેટિન ગોઠવણીને આંતરિક ક્રમ પ્રદાન કરે છે. હિસ્ટોન પ્રોટીન બ્લોક્સ બનાવે છે, જેમાંના દરેક 8 પરમાણુઓ ધરાવે છે. આ બ્લોક્સને ન્યુક્લિયોસોમ કહેવામાં આવે છે. ડીએનએ ફાઈબ્રિલ ન્યુક્લિયોસોમ્સની આસપાસ આવરિત છે. હિસ્ટોન પ્રોટીનના કાર્યો:

ડીએનએ રંગસૂત્રોનું વિશેષ લેઆઉટ

પ્રોટીન સંશ્લેષણનું નિયમન.

જીનેટિક્સમાં બાયોકેમિકલ સંશોધન એ તેના મૂળભૂત તત્વો - રંગસૂત્રો અને જનીનોનો અભ્યાસ કરવાની એક મહત્વપૂર્ણ રીત છે. આ લેખમાં આપણે ક્રોમેટિન શું છે તે જોઈશું અને કોષમાં તેની રચના અને કાર્યો શોધીશું.

આનુવંશિકતા એ જીવંત પદાર્થોની મુખ્ય મિલકત છે

પૃથ્વી પર રહેતા સજીવોની લાક્ષણિકતા ધરાવતી મુખ્ય પ્રક્રિયાઓમાં શ્વસન, પોષણ, વૃદ્ધિ, ઉત્સર્જન અને પ્રજનનનો સમાવેશ થાય છે. છેલ્લું કાર્ય આપણા ગ્રહ પર જીવનની જાળવણી માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. કોઈ કેવી રીતે યાદ ન રાખી શકે કે આદમ અને હવાને ભગવાન દ્વારા આપવામાં આવેલી પ્રથમ આજ્ઞા નીચે મુજબ હતી: "ફળદાયી બનો અને વધો." સેલ્યુલર સ્તરે, જનરેટિવ ફંક્શન ન્યુક્લિક એસિડ્સ (રંગસૂત્રોના ઘટક પદાર્થ) દ્વારા કરવામાં આવે છે. અમે આ રચનાઓને વધુ ધ્યાનમાં લઈશું.

ચાલો આપણે એ પણ ઉમેરીએ કે વંશજોને વારસાગત માહિતીની જાળવણી અને પ્રસારણ એક પદ્ધતિ અનુસાર હાથ ધરવામાં આવે છે, જે વ્યક્તિના સંગઠનના સ્તરથી સંપૂર્ણપણે સ્વતંત્ર છે, એટલે કે, વાયરસ અને બેક્ટેરિયા અને મનુષ્યો માટે. , તે સાર્વત્રિક છે.

આનુવંશિકતાનો પદાર્થ શું છે

આ કાર્યમાં, અમે ક્રોમેટિનનો અભ્યાસ કરીએ છીએ, જેનું માળખું અને કાર્યો સીધા ન્યુક્લિક એસિડ પરમાણુઓના સંગઠન પર આધારિત છે. 1869 માં, સ્વિસ વૈજ્ઞાનિક મિશેરે રોગપ્રતિકારક તંત્રના કોષોના ન્યુક્લીમાં એસિડના ગુણધર્મો દર્શાવતા સંયોજનો શોધી કાઢ્યા, જેને તેમણે પ્રથમ ન્યુક્લીન અને પછી ન્યુક્લીક એસિડ્સ તરીકે ઓળખાવ્યા. રાસાયણિક દૃષ્ટિકોણથી, આ ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનો છે - પોલિમર. તેમના મોનોમર્સ નીચેની રચના ધરાવતા ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ છે: પ્યુરિન અથવા પાયરિમિડીન બેઝ, પેન્ટોઝ અને બાકીના વિજ્ઞાનીઓએ શોધી કાઢ્યું છે કે કોષોમાં બે પ્રકારના અને આરએનએ હાજર હોઈ શકે છે. તેઓ પ્રોટીનથી સંકુલ હોય છે અને રંગસૂત્રોનો પદાર્થ બનાવે છે. પ્રોટીનની જેમ, ન્યુક્લિક એસિડમાં પણ અવકાશી સંગઠનના અનેક સ્તરો હોય છે.

1953 માં, નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતા વોટસન અને ક્રિકે ડીએનએની રચનાને સમજાવી. તે એક પરમાણુ છે જેમાં હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ બે સાંકળોનો સમાવેશ થાય છે જે પૂરકતાના સિદ્ધાંત અનુસાર નાઇટ્રોજનસ પાયા વચ્ચે ઉદભવે છે (એડેનાઇનની સામે થાઇમીન બેઝ છે, સાયટોસિન સામે ગ્વાનિન બેઝ છે). ક્રોમેટિન, જેની રચના અને કાર્યોનો આપણે અભ્યાસ કરીએ છીએ, તેમાં વિવિધ રૂપરેખાઓના ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ અને રિબોન્યુક્લીક એસિડના પરમાણુઓ છે. અમે "ક્રોમેટિન સંસ્થાના સ્તરો" વિભાગમાં વધુ વિગતવાર આ મુદ્દા પર ધ્યાન આપીશું.

કોષમાં આનુવંશિકતાના પદાર્થનું સ્થાનિકીકરણ

ડીએનએ ન્યુક્લિયસ જેવા સાયટોસ્ટ્રક્ચર્સમાં તેમજ વિભાજન માટે સક્ષમ ઓર્ગેનેલ્સમાં હાજર છે - મિટોકોન્ડ્રિયા અને ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ. આ એ હકીકતને કારણે છે કે આ ઓર્ગેનેલ્સ કોષમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કરે છે: તેમજ ગ્લુકોઝનું સંશ્લેષણ અને છોડના કોષોમાં ઓક્સિજનની રચના. જીવન ચક્રના કૃત્રિમ તબક્કા દરમિયાન, માતાના અંગો બમણા થાય છે. આમ, પુત્રી કોશિકાઓ, મિટોસિસ (સોમેટિક કોશિકાઓનું વિભાજન) અથવા અર્ધસૂત્રણ (ઇંડા અને શુક્રાણુઓની રચના) ના પરિણામે, કોષીય રચનાઓનું જરૂરી શસ્ત્રાગાર મેળવે છે જે કોષોને પોષક તત્વો અને ઊર્જા પ્રદાન કરે છે.

રિબોન્યુક્લીક એસિડ એક જ સાંકળ ધરાવે છે અને ડીએનએ કરતા ઓછું મોલેક્યુલર વજન ધરાવે છે. તે ન્યુક્લિયસ અને હાયલોપ્લાઝમ બંનેમાં સમાયેલ છે, અને તે ઘણા સેલ્યુલર ઓર્ગેનેલ્સનો પણ ભાગ છે: રિબોઝોમ્સ, મિટોકોન્ડ્રિયા, એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ, પ્લાસ્ટીડ્સ. આ ઓર્ગેનેલ્સમાં ક્રોમેટિન હિસ્ટોન પ્રોટીન સાથે સંકળાયેલું છે અને તે પ્લાઝમિડ્સનો ભાગ છે - ગોળાકાર બંધ ડીએનએ અણુઓ.

ક્રોમેટિન અને તેની રચના

તેથી, અમે સ્થાપિત કર્યું છે કે ન્યુક્લિક એસિડ્સ રંગસૂત્રોના પદાર્થમાં સમાયેલ છે - આનુવંશિકતાના માળખાકીય એકમો. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ તેમનું ક્રોમેટિન ગ્રાન્યુલ્સ અથવા થ્રેડ જેવી રચનાઓ જેવું લાગે છે. તેમાં ડીએનએ ઉપરાંત, આરએનએ પરમાણુઓ, તેમજ પ્રોટીન કે જે મૂળભૂત ગુણધર્મો દર્શાવે છે અને તેને હિસ્ટોન્સ કહેવામાં આવે છે. ઉપરોક્ત તમામ ન્યુક્લિયોસોમ્સ. તેઓ ન્યુક્લિયસના રંગસૂત્રોમાં સમાયેલ છે અને તેને ફાઈબ્રિલ્સ (સોલેનોઈડ થ્રેડો) કહેવામાં આવે છે. ઉપરોક્ત તમામનો સારાંશ આપવા માટે, ચાલો વ્યાખ્યાયિત કરીએ કે ક્રોમેટિન શું છે. આ ખાસ પ્રોટીન - હિસ્ટોન્સનું એક જટિલ સંયોજન છે. ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ પરમાણુઓ તેમના પર ઘા છે, સ્પૂલની જેમ, ન્યુક્લિયોસોમ બનાવે છે.

ક્રોમેટિન સંસ્થાના સ્તરો

આનુવંશિકતાના પદાર્થમાં એક અલગ માળખું હોય છે, જે ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, તે કોષ જીવન ચક્રના કયા તબક્કાનો અનુભવ કરી રહ્યો છે તેના પર નિર્ભર છે: વિભાજનનો સમયગાળો (મેટોસિસ અથવા અર્ધસૂત્રણ), ઇન્ટરફેઝનો પ્રિસિન્થેટિક અથવા સિન્થેટિક સમયગાળો. સોલેનોઇડ અથવા ફાઈબ્રિલના સ્વરૂપમાંથી, સૌથી સરળ તરીકે, ક્રોમેટિનનું વધુ કોમ્પેક્શન થાય છે. હેટરોક્રોમેટિન એ એક ગીચ સ્થિતિ છે, જે રંગસૂત્રના આંતરિક પ્રદેશોમાં રચાય છે જ્યાં ટ્રાન્સક્રિપ્શન અશક્ય છે. કોષના આરામના સમયગાળા દરમિયાન - ઇન્ટરફેસ, જ્યારે કોઈ વિભાજન પ્રક્રિયા હોતી નથી - હેટરોક્રોમેટિન તેની પટલની નજીક, પેરિફેરી સાથે ન્યુક્લિયસના કેરીઓપ્લાઝમમાં સ્થિત છે. કોષ જીવન ચક્રના પોસ્ટસિન્થેટીક તબક્કા દરમિયાન, એટલે કે, વિભાજન પહેલાં તરત જ પરમાણુ સામગ્રીઓનું સંકોચન થાય છે.

આનુવંશિકતાના પદાર્થનું ઘનીકરણ શેના પર આધાર રાખે છે?

"ક્રોમેટિન શું છે" પ્રશ્નનો અભ્યાસ કરવાનું ચાલુ રાખીને, વૈજ્ઞાનિકોએ સ્થાપિત કર્યું છે કે તેની કોમ્પેક્શન હિસ્ટોન પ્રોટીન પર આધારિત છે, જે ડીએનએ અને આરએનએ પરમાણુઓ સાથે ન્યુક્લિયોસોમ્સમાં સમાવિષ્ટ છે. તેઓ ચાર પ્રકારના પ્રોટીન ધરાવે છે, જેને કોર અને લિંકર કહેવાય છે. ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન સમયે (આરએનએનો ઉપયોગ કરીને જનીનોમાંથી માહિતી વાંચવી), આનુવંશિકતાનો પદાર્થ નબળો ઘટ્ટ થાય છે અને તેને યુક્રોમેટિન કહેવામાં આવે છે.

હાલમાં, હિસ્ટોન પ્રોટીન સાથે સંકળાયેલ ડીએનએ પરમાણુઓની વિતરણ વિશેષતાઓનો અભ્યાસ ચાલુ છે. ઉદાહરણ તરીકે, વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે સમાન રંગસૂત્રના વિવિધ સ્થાનોના ક્રોમેટિન ઘનીકરણના સ્તરમાં અલગ પડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એવા સ્થળોએ જ્યાં સ્પિન્ડલ થ્રેડો, જેને સેન્ટ્રોમેરેસ કહેવાય છે, રંગસૂત્ર સાથે જોડાયેલા હોય છે, તે ટેલોમેરિક પ્રદેશો - ટર્મિનલ લોકી કરતાં વધુ ગીચ હોય છે.

જીન રેગ્યુલેટર અને ક્રોમેટિન કમ્પોઝિશન

જનીન પ્રવૃત્તિના નિયમનની વિભાવના, ફ્રેન્ચ આનુવંશિકશાસ્ત્રીઓ જેકબ અને મોનોડ દ્વારા બનાવવામાં આવી છે, જે ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડના પ્રદેશોના અસ્તિત્વનો ખ્યાલ આપે છે જેમાં પ્રોટીન રચનાઓ વિશે કોઈ માહિતી નથી. તેઓ સંપૂર્ણ અમલદારશાહી - વ્યવસ્થાપક કાર્યો કરે છે. નિયમનકારી જનીન કહેવાય છે, રંગસૂત્રોના આ ભાગો, એક નિયમ તરીકે, તેમની રચનામાં હિસ્ટોન પ્રોટીનનો અભાવ છે. ક્રમ દ્વારા નક્કી કરાયેલ ક્રોમેટિનને ઓપન કહેવામાં આવે છે.

વધુ સંશોધન દરમિયાન, એવું જાણવા મળ્યું કે આ સ્થાનોમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સ હોય છે જે પ્રોટીન કણોને ડીએનએ પરમાણુઓ સાથે જોડતા અટકાવે છે. આવા ક્ષેત્રોમાં નિયમનકારી જનીનો હોય છે: પ્રમોટર્સ, એન્હાન્સર્સ, એક્ટિવેટર્સ. તેમાં ક્રોમેટિનનું કોમ્પેક્શન વધારે છે, અને આ વિભાગોની લંબાઈ સરેરાશ 300 એનએમ છે. આઇસોલેટેડ ન્યુક્લીમાં ઓપન ક્રોમેટિનની વ્યાખ્યા છે, જેમાં એન્ઝાઇમ DNAse નો ઉપયોગ થાય છે. તે હિસ્ટોન પ્રોટીનનો અભાવ ધરાવતા રંગસૂત્ર સ્થાનને ખૂબ જ ઝડપથી કાપી નાખે છે. આ વિસ્તારોમાં ક્રોમેટિનને અતિસંવેદનશીલ કહેવામાં આવે છે.

આનુવંશિકતાના પદાર્થની ભૂમિકા

ડીએનએ, આરએનએ અને પ્રોટીન સહિતના સંકુલો, જેને ક્રોમેટિન કહેવાય છે, કોષના ઓન્ટોજેનેસિસમાં સામેલ છે અને પેશીઓના પ્રકાર તેમજ સમગ્ર જીવતંત્રના વિકાસના તબક્કાના આધારે તેમની રચનામાં ફેરફાર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચામડીના ઉપકલા કોષોમાં, વધારનાર અને પ્રમોટર જેવા જનીનોને દબાવનાર પ્રોટીન દ્વારા અવરોધિત કરવામાં આવે છે, જ્યારે આંતરડાના ઉપકલાના સ્ત્રાવના કોષોમાં આ જ નિયમનકારી જનીનો સક્રિય હોય છે અને ખુલ્લા ક્રોમેટિનના ઝોનમાં સ્થિત હોય છે. આનુવંશિક વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે ડીએનએ જે પ્રોટીન માટે કોડ નથી કરતું તે સમગ્ર માનવ જીનોમના 95% કરતા વધુ હિસ્સો ધરાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે પેપ્ટાઇડ્સના સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર કરતાં ઘણા વધુ નિયંત્રણ જનીનો છે. ડીએનએ ચિપ્સ અને સિક્વન્સિંગ જેવી પદ્ધતિઓની રજૂઆતથી ક્રોમેટિન શું છે તે શોધવાનું શક્ય બન્યું છે અને પરિણામે, માનવ જીનોમનું નકશા બનાવવું શક્ય બન્યું છે.

માનવ આનુવંશિકતા અને તબીબી જિનેટિક્સ જેવી વિજ્ઞાનની શાખાઓમાં ક્રોમેટિન સંશોધન ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આ આનુવંશિક અને રંગસૂત્ર બંને - વારસાગત રોગોની ઘટનાના તીવ્ર વધારો સ્તરને કારણે છે. આ સિન્ડ્રોમનું વહેલું નિદાન તેમની સારવારમાં સકારાત્મક પૂર્વસૂચનની ટકાવારીમાં વધારો કરે છે.