ન્યુક્લિયર ક્રોમેટિનના મુખ્ય ઘટકો. ક્રોમેટિન: કોષ વિભાજનમાં વ્યાખ્યા, માળખું અને ભૂમિકા

હેટરોક્રોમેટિન એ રંગસૂત્રોનો વિસ્તાર છે જે સતત કોમ્પેક્ટ સ્થિતિમાં હોય છે.

યુક્રોમેટિન રંગસૂત્રોના ઢીલી રીતે ભરેલા (ડિકોન્ડન્સ્ડ) પ્રદેશો છે.

રંગસૂત્રોના પેરીસેનરોમેરિક પ્રદેશોમાં અને એક્રોસેન્ટ્રિક રંગસૂત્રોના ટૂંકા હાથોમાં, હેટરોક્રોમેટિન સ્ટેઇન્ડ છે, જે માળખાકીય તરીકે નિયુક્ત છે, જે મિટોટિક કોષ વિભાજન દરમિયાન અને ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લિયસમાં સતત શોધાય છે. હેટરોક્રોમેટિનનો બીજો પ્રકાર ફેકલ્ટેટિવ છે, જે યુક્રોમેટિક પ્રદેશોના કોમ્પેક્શન દ્વારા ઉદભવે છે અને પ્રોટીન ચયાપચયમાં સામેલ જનીનો ધરાવે છે. વૈકલ્પિક પ્રદેશનું ઘનીકરણ ઉલટાવી શકાય તેવું છે, જે ડીકન્ડેન્સેશનમાં વ્યક્ત થાય છે.

રંગસૂત્રોમાં ડીએનએ (આશરે 40%) અને પ્રોટીન (આશરે 60%) હોય છે, જે ન્યુક્લિયોપ્રોટીન સંકુલ બનાવે છે. પ્રોટીનને બે જૂથોમાં વહેંચવામાં આવે છે: હિસ્ટોન અને નોન-હિસ્ટોન. હિસ્ટોન્સ પાંચ અણુઓ દ્વારા રજૂ થાય છે: H1, H2A, H2B, H3 અને H4. હિસ્ટોન પ્રોટીન તમામ રંગસૂત્ર પ્રોટીનમાંથી 40 થી 80% બનાવે છે. તેઓ નાના (+) ચાર્જ થયેલા અણુઓથી બનેલા છે. તેમાં મુખ્ય એમિનો એસિડ આર્જીનાઇન અને લાયસિન પ્રબળ છે. તેમની રચનાને લીધે, હિસ્ટોન પ્રોટીન (–) ચાર્જ થયેલ ડીએનએ સાથે જોડાઈને ડીએનએ-હિસ્ટોન સંકુલ બનાવે છે. આ સંકુલને ક્રોમેટિન કહેવામાં આવે છે. જીસ. પ્રોટીન ખાસ કરીને વિશાળ ડીએનએ પરમાણુને કોમ્પેક્ટ રંગસૂત્ર રચનામાં પેકેજ કરવાનું કાર્ય કરે છે. હિસ્ટોન્સ ડીએનએમાં રહેલી જૈવિક માહિતીને વાંચતા અટકાવે છે. આ તેમની નિયમનકારી ભૂમિકા છે. વધુમાં, આ પ્રોટીન એક માળખાકીય કાર્ય કરે છે, જે રંગસૂત્રોમાં ડીએનએના અવકાશી સંગઠનને સુનિશ્ચિત કરે છે.

બિન-હિસ્ટોન પ્રોટીન અપૂર્ણાંકની સંખ્યા 100 થી વધી જાય છે. તેમાંના આરએનએ સંશ્લેષણ અને પ્રક્રિયા, ડીએનએ રીડુપ્લિકેશન અને સમારકામ માટેના ઉત્સેચકો છે. રંગસૂત્રોના એસિડિક પ્રોટીન પણ માળખાકીય અને નિયમનકારી ભૂમિકાઓ કરે છે. ડીએનએ અને પ્રોટીન ઉપરાંત, રંગસૂત્રોમાં આરએનએ, લિપિડ્સ, પોલિસેકરાઇડ્સ અને મેટલ આયનો પણ હોય છે. રંગસૂત્ર આરએનએ અંશતઃ ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન ઉત્પાદનો દ્વારા રજૂ થાય છે જેણે હજી સુધી સંશ્લેષણની જગ્યા છોડી નથી. કેટલાક અપૂર્ણાંકમાં નિયમનકારી કાર્ય હોય છે. રંગસૂત્ર ઘટકોની નિયમનકારી ભૂમિકા ડીએનએ પરમાણુમાંથી માહિતીની નકલને "પ્રતિબંધિત" અથવા "પરવાનગી" આપવાની છે.

રંગસૂત્રોના વિવિધ પ્રદેશોમાં, ડીએનએ રચના અને ગુણધર્મોમાં અલગ પડે છે.

સેન્ટ્રોમેરિક ડીએનએ પ્રાથમિક સંકોચનના ક્ષેત્રમાં સ્થિત છે. ટેલોમેરેસમાં ખાસ ડીએનએ હોય છે જે પ્રતિકૃતિ દરમિયાન રંગસૂત્રને શોર્ટનિંગ અટકાવે છે. ગૌણ સંકોચનના ઝોનમાં આરઆરએનએના સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર ડીએનએ વિભાગો છે. અસંખ્ય મેસેન્જર આરએનએના સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર ડીએનએનો મુખ્ય ભાગ રંગસૂત્રના હાથોમાં સ્થિત છે.

સંખ્યાબંધ કોષ પેઢીઓમાં સાતત્ય જાળવી રાખતી વખતે, ક્રોમેટિન કોષ ચક્રના સમયગાળા અને તબક્કાના આધારે તેની રચનામાં ફેરફાર કરે છે. સંસ્થાઇન્ટરફેઝમાં, પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપી હેઠળ, તે ન્યુક્લિયસના ન્યુક્લિયોપ્લાઝમમાં વિખરાયેલા ઝુંડના સ્વરૂપમાં શોધી કાઢવામાં આવે છે. કોષના મિટોસિસમાં સંક્રમણ દરમિયાન, ખાસ કરીને મેટાફેઝમાં, ક્રોમેટિન સ્પષ્ટપણે દેખાતા વ્યક્તિગત તીવ્ર રંગીન શરીરનો દેખાવ લે છે - રંગસૂત્રો

ક્રોમેટિનના અસ્તિત્વના ઇન્ટરફેઝ અને મેટાફેઝ સ્વરૂપોને તેની માળખાકીય સંસ્થાના બે ધ્રુવીય સ્વરૂપો તરીકે ગણવામાં આવે છે, જે પરસ્પર સંક્રમણો દ્વારા મિટોટિક ચક્રમાં જોડાયેલા છે. સૌથી સામાન્ય દૃષ્ટિકોણ એ છે કે ક્રોમેટિન (રંગસૂત્ર) એક સર્પાકાર દોરો છે. આ કિસ્સામાં, ક્રોમેટિન સર્પાકારીકરણ (કોમ્પેક્ટાઇઝેશન) ના કેટલાક સ્તરોને અલગ પાડવામાં આવે છે.

ન્યુક્લિયોસોમલ થ્રેડ . ક્રોમેટિન સંસ્થાનું આ સ્તર ચાર પ્રકારના ન્યુક્લિયોસોમલ હિસ્ટોન્સ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે: H2A, H2B, H3, H4. તેઓ પક-આકારના પ્રોટીન શરીર બનાવે છે - કોરો, જેમાં આઠ પરમાણુઓ (દરેક પ્રકારના હિસ્ટોન્સના બે અણુઓ) નો સમાવેશ થાય છે.

ક્રોમેટિન ફાઈબ્રિલ. HI પિસ્ટન દ્વારા ન્યુક્લિયોસોમલ સ્ટ્રાન્ડની વધુ કોમ્પેક્શન સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે, જે લિંકર ડીએનએ અને બે પડોશી પ્રોટીન શરીર સાથે જોડાય છે, તેમને એકબીજાની નજીક લાવે છે. પરિણામ એ વધુ કોમ્પેક્ટ માળખું છે, જે કદાચ સોલેનોઇડની જેમ બનેલ છે. આ ક્રોમેટિન ફાઈબ્રિલ, જેને પ્રાથમિક પણ કહેવાય છે, તેનો વ્યાસ 20-30 એનએમ છે

ઇન્ટરફેસ ક્રોમોનેમા . આનુવંશિક સામગ્રીના માળખાકીય સંગઠનનું આગલું સ્તર ક્રોમેટિન ફાઈબ્રિલના લૂપ્સમાં ફોલ્ડિંગને કારણે છે. બિન-હિસ્ટોન પ્રોટીન, જે એક્સ્ટ્રાન્યુક્લિયોસોમલ ડીએનએના ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સને ઓળખવામાં સક્ષમ છે, જે એકબીજાથી ઘણા હજાર ન્યુક્લિયોટાઇડ જોડીના અંતરે દૂર છે, દેખીતી રીતે તેમની રચનામાં ભાગ લે છે. આ પ્રોટીન તેમની વચ્ચે સ્થિત ક્રોમેટિન ફાઈબ્રિલના ટુકડાઓમાંથી આંટીઓ બનાવવા માટે આ વિસ્તારોને એકસાથે લાવે છે. આ પેકેજિંગના પરિણામે, 20-30 એનએમના વ્યાસ સાથેનું ક્રોમેટિન ફાઈબ્રિલ 100-200 એનએમના વ્યાસ સાથેના બંધારણમાં પરિવર્તિત થાય છે, જેને ઇન્ટરફેસ ક્રોમોનેમા કહેવાય છે. .

ઇન્ટરફેસ ક્રોમોનેમાના વ્યક્તિગત વિભાગો વધુ કોમ્પેક્શનમાંથી પસાર થાય છે, જે માળખાકીય બ્લોક્સ બનાવે છે જે સમાન સંસ્થા સાથે અડીને આવેલા લૂપ્સને એક કરે છે.

લેમ્પબ્રશ રંગસૂત્રોડિપ્લોટીન સ્ટેજ પર માછલી, ઉભયજીવી, સરિસૃપ અને પક્ષીઓના oocytes માં જોવા મળે છે. બે રંગસૂત્રોમાંના દરેકમાં દ્વિભાષી રીતે બે ક્રોમેટિડનો સમાવેશ થાય છે, તેથી, તેમના જોડાણ દરમિયાન, વિસ્તૃત ચાર-ક્રોમેટિડ રચનાઓ રચાય છે. દરેક ક્રોમેટિડમાં એક ચુસ્ત રીતે ટ્વિસ્ટેડ અક્ષીય સ્ટ્રેન્ડ હોય છે જેમાં બાજુની આંટીઓ તેમાંથી વિસ્તરે છે, જે સિંગલ ડીએનએ ડબલ હેલિક્સ દ્વારા રચાય છે. આ લૂપ્સ સંભવતઃ ટ્રાન્સક્રિપ્શન થવા દેવા માટે પ્રોટીનમાંથી મુક્ત થયેલા ડીએનએનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. એલ-પ્રકારના રંગસૂત્રો sch." સામાન્ય રેકોર્ડ્સ કરતાં વધુ સક્રિય રીતે ટ્રાન્સક્રિપ્ટ કરવામાં આવે છે. આ oocytes માં જનીન ઉત્પાદનોની નોંધપાત્ર માત્રામાં સંચય કરવાની જરૂરિયાતને કારણે છે.

નોલેજ બેઝમાં તમારું સારું કામ મોકલો સરળ છે. નીચેના ફોર્મનો ઉપયોગ કરો

વિદ્યાર્થીઓ, સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓ, યુવા વૈજ્ઞાનિકો કે જેઓ તેમના અભ્યાસ અને કાર્યમાં જ્ઞાન આધારનો ઉપયોગ કરે છે તેઓ તમારા ખૂબ આભારી રહેશે.

http://www.allbest.ru/ પર પોસ્ટ કર્યું

જાણ કરો

ક્રોમેટિનનું માળખું અને રસાયણશાસ્ત્ર

ક્રોમેટિનએ પદાર્થોનું જટિલ મિશ્રણ છે જેમાંથી યુકેરીયોટિક રંગસૂત્રો બનાવવામાં આવે છે. ક્રોમેટિનના મુખ્ય ઘટકો ડીએનએ અને રંગસૂત્ર પ્રોટીન છે, જેમાં હિસ્ટોન્સ અને નોન-હિસ્ટોન પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે જે અવકાશમાં અત્યંત સુવ્યવસ્થિત બંધારણ બનાવે છે. ક્રોમેટિનમાં ડીએનએ અને પ્રોટીનનો ગુણોત્તર ~1:1 છે અને મોટા ભાગના ક્રોમેટિન પ્રોટીન હિસ્ટોન્સ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. "X" શબ્દ 1880 માં ડબલ્યુ. ફ્લેમિંગ દ્વારા ખાસ રંગોથી રંગાયેલા ઇન્ટ્રાન્યુક્લિયર સ્ટ્રક્ચર્સને વર્ણવવા માટે રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો.

ક્રોમેટિન- સેલ ન્યુક્લિયસનો મુખ્ય ઘટક; આઇસોલેટેડ ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લી અને આઇસોલેટેડ મિટોટિક રંગસૂત્રોમાંથી મેળવવાનું એકદમ સરળ છે. આ કરવા માટે, તેઓ નિષ્કર્ષણ દરમિયાન ઓગળેલી સ્થિતિમાં જવાની ક્ષમતાનો ઉપયોગ નીચી આયનીય શક્તિવાળા જલીય દ્રાવણ અથવા ફક્ત ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી સાથે કરે છે.

વિવિધ પદાર્થોમાંથી મેળવેલા ક્રોમેટિન અપૂર્ણાંકમાં ઘટકોનો એકદમ સમાન સમૂહ હોય છે. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે ઇન્ટરફેઝ ન્યુક્લીમાંથી ક્રોમેટિનની કુલ રાસાયણિક રચના મિટોટિક રંગસૂત્રોમાંથી ક્રોમેટિન કરતાં થોડી અલગ છે. ક્રોમેટિનના મુખ્ય ઘટકો ડીએનએ અને પ્રોટીન છે, જેમાંથી મોટા ભાગના હિસ્ટોન્સ અને નોન-હિસ્ટોન પ્રોટીન છે.

સ્લાઇડ3 . ક્રોમેટિનના બે પ્રકાર છે: હેટરોક્રોમેટિન અને યુક્રોમેટિન. પ્રથમ ઇન્ટરફેસ દરમિયાન સંક્ષિપ્ત રંગસૂત્ર વિસ્તારોને અનુરૂપ છે; તે કાર્યાત્મક રીતે નિષ્ક્રિય છે. આ ક્રોમેટિન સારી રીતે ડાઘ કરે છે અને તે હિસ્ટોલોજીકલ નમૂનામાં જોઈ શકાય છે. હેટરોક્રોમેટિનને માળખાકીય (આ રંગસૂત્રોના વિભાગો છે જે સતત કન્ડેન્સ્ડ હોય છે) અને ફેકલ્ટેટિવ (ડિકોન્ડેન્સેટ થઈ શકે છે અને યુક્રોમેટિનમાં ફેરવી શકે છે) વિભાજિત થાય છે. યુક્રોમેટિન રંગસૂત્ર વિસ્તારોને અનુરૂપ છે જે ઇન્ટરફેસ દરમિયાન ડીકોન્ડન્સ થાય છે. આ કાર્યરત છે, કાર્યાત્મક રીતે સક્રિય ક્રોમેટિન. તે ડાઘ કરતું નથી અને હિસ્ટોલોજીકલ નમૂના પર દેખાતું નથી. મિટોસિસ દરમિયાન, તમામ યુક્રોમેટિન ઘનીકરણ થાય છે અને રંગસૂત્રોમાં સમાવિષ્ટ થાય છે.

સરેરાશ, લગભગ 40% ક્રોમેટિન ડીએનએ છે અને લગભગ 60% પ્રોટીન છે, જેમાંથી વિશિષ્ટ ન્યુક્લિયર હિસ્ટોન પ્રોટીન બધા પ્રોટીનમાંથી 40 થી 80% જેટલો અલગ ક્રોમેટિન બનાવે છે. વધુમાં, ક્રોમેટિન અપૂર્ણાંકમાં પટલના ઘટકો, આરએનએ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, લિપિડ્સ અને ગ્લાયકોપ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે. આ નાના ઘટકોનો ક્રોમેટિન સ્ટ્રક્ચરમાં કેટલો સમાવેશ થાય છે તે પ્રશ્ન હજુ સુધી ઉકેલાયો નથી. આમ, આરએનએ એ આરએનએ ટ્રાન્સક્રિપ્ટ થઈ શકે છે જેણે હજુ સુધી ડીએનએ ટેમ્પલેટ સાથેનું જોડાણ ગુમાવ્યું નથી. અન્ય નાના ઘટકો પરમાણુ પટલના સહ-અવક્ષેપિત ટુકડાઓમાંથી પદાર્થોનો સંદર્ભ લઈ શકે છે.

PROTEINS એ દરેક જીવંત જીવમાં હાજર જૈવિક પોલિમરનો વર્ગ છે. પ્રોટીનની ભાગીદારી સાથે, મુખ્ય પ્રક્રિયાઓ જે શરીરના મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને સુનિશ્ચિત કરે છે: શ્વસન, પાચન, સ્નાયુ સંકોચન, ચેતા આવેગનું પ્રસારણ.

પ્રોટીન પોલિમર છે, અને એમિનો એસિડ તેમના મોનોમર એકમો છે.

એમિનો એસિડ - આ કાર્બનિક સંયોજનો છે જે તેમની રચનામાં (નામ અનુસાર) એમિનો જૂથ NH2 અને કાર્બનિક એસિડિક જૂથ ધરાવે છે, એટલે કે. કાર્બોક્સિલ, COOH જૂથ.

એમિનો એસિડના અનુક્રમિક જોડાણના પરિણામે પ્રોટીન પરમાણુ રચાય છે, જ્યારે એક એસિડનું કાર્બોક્સિલ જૂથ પડોશી પરમાણુના એમિનો જૂથ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, પરિણામે પેપ્ટાઇડ બોન્ડ - CO-NH- અને મુક્તિનું નિર્માણ થાય છે. પાણીનો પરમાણુ. સ્લાઇડ 9

પ્રોટીન પરમાણુઓમાં 50 થી 1500 એમિનો એસિડ અવશેષો હોય છે. પ્રોટીનની વ્યક્તિગતતા એમિનો એસિડના સમૂહ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જે પોલિમર સાંકળ બનાવે છે અને, ઓછું મહત્વનું નથી, સાંકળની સાથે તેમના ફેરબદલના ક્રમ દ્વારા. ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્સ્યુલિનના પરમાણુમાં 51 એમિનો એસિડ અવશેષો હોય છે.

હિસ્ટોન્સની રાસાયણિક રચના. ડીએનએ સાથે ભૌતિક ગુણધર્મો અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના લક્ષણો

હિસ્ટોન્સ- હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ એમિનો એસિડ (લાઇસિન અને આર્જીનાઇન) ના ખૂબ મોટા પ્રમાણ સાથે પ્રમાણમાં નાના પ્રોટીન; હકારાત્મક ચાર્જ હિસ્ટોન્સને તેના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમને ધ્યાનમાં લીધા વિના ડીએનએ (જે અત્યંત નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ છે) સાથે ચુસ્તપણે જોડવામાં મદદ કરે છે. યુકેરીયોટિક કોશિકાઓના પરમાણુ ડીએનએ સાથેના પ્રોટીનના બંને વર્ગોના સંકુલને ક્રોમેટિન કહેવામાં આવે છે. હિસ્ટોન્સ એ યુકેરીયોટ્સની અનન્ય લાક્ષણિકતા છે અને તે કોષ દીઠ વિશાળ માત્રામાં હાજર છે (દરેક કોષ દીઠ લગભગ 60 મિલિયન અણુઓ). હિસ્ટોનના પ્રકારો બે મુખ્ય જૂથોમાં આવે છે - ન્યુક્લિયોસોમલ હિસ્ટોન્સ અને H1 હિસ્ટોન્સ, પાંચ મોટા વર્ગો - H1 અને H2A, H2B, H3 અને H4 ધરાવતાં અત્યંત સંરક્ષિત કોર પ્રોટીનનું એક કુટુંબ બનાવે છે. હિસ્ટોન H1 મોટો છે (લગભગ 220 એમિનો એસિડ) અને ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન ઓછા સંરક્ષિત હોવાનું સાબિત થયું છે. હિસ્ટોન પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળોનું કદ 220 (H1) થી 102 (H4) એમિનો એસિડ અવશેષો સુધીની છે. હિસ્ટોન H1 એ Lys અવશેષોમાં ખૂબ સમૃદ્ધ છે, હિસ્ટોન્સ H2A અને H2B મધ્યમ Lys સામગ્રી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, અને હિસ્ટોન્સ H3 અને H4 ની પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળો Arg માં સમૃદ્ધ છે. હિસ્ટોન્સના દરેક વર્ગમાં (H4 અપવાદ સિવાય), આ પ્રોટીનના કેટલાક પેટા પ્રકારો એમિનો એસિડ સિક્વન્સના આધારે અલગ પડે છે. આ બહુવિધતા ખાસ કરીને સસ્તન પ્રાણીઓના H1 હિસ્ટોન્સની લાક્ષણિકતા છે. આ કિસ્સામાં, H1.1-H1.5, H1o અને H1t તરીકે ઓળખાતા સાત પેટા પ્રકારો છે. હિસ્ટોન્સ H3 અને H4 સૌથી વધુ સંરક્ષિત પ્રોટીનથી સંબંધિત છે. આ ઉત્ક્રાંતિ સંરક્ષણ સૂચવે છે કે તેમના લગભગ તમામ એમિનો એસિડ આ હિસ્ટોન્સના કાર્ય માટે મહત્વપૂર્ણ છે. આ હિસ્ટોન્સના એન-ટર્મિનલ ભાગને વ્યક્તિગત લાયસિન અવશેષોના એસિટિલેશનને કારણે કોષમાં ઉલટાવી શકાય છે, જે લાયસાઇનના હકારાત્મક ચાર્જને દૂર કરે છે.

હિસ્ટોન પૂંછડીનો મુખ્ય પ્રદેશ.

A શબ્દમાળા પર માળા

ટૂંકી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા શ્રેણી

લિંકર હિસ્ટોન્સ

30 એનએમ ફાઇબર

ક્રોમોનેમા ફાઇબર

લાંબી રેન્જ ફાઇબર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ

ન્યુક્લિયોસોમ ક્રોમેટિન હિસ્ટોન

ડીએનએ ફોલ્ડિંગમાં હિસ્ટોન્સની ભૂમિકા નીચેના કારણોસર મહત્વપૂર્ણ છે:

1) જો રંગસૂત્રોમાં માત્ર ખેંચાયેલા ડીએનએનો સમાવેશ થતો હોય, તો કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે કે તેઓ કેવી રીતે ગંઠાયેલ અથવા તૂટ્યા વિના પુત્રી કોષોમાં પ્રતિકૃતિ બનાવી શકે અને અલગ થઈ શકે.

2) વિસ્તૃત અવસ્થામાં, દરેક માનવ રંગસૂત્રનું DNA ડબલ હેલિક્સ હજારો વખત સેલ ન્યુક્લિયસને પાર કરશે; આમ, હિસ્ટોન્સ ખૂબ લાંબા ડીએનએ પરમાણુને વ્યવસ્થિત રીતે કોર કેટલાક માઇક્રોમીટર વ્યાસમાં પેક કરે છે;

3) બધા ડીએનએ એ જ રીતે ફોલ્ડ થતા નથી, અને જે રીતે જીનોમના પ્રદેશને ક્રોમેટિનમાં પેક કરવામાં આવે છે તે તે પ્રદેશમાં રહેલા જનીનોની પ્રવૃત્તિને અસર કરે છે.

ક્રોમેટિનમાં, ડીએનએ એક ન્યુક્લિયોસોમથી બીજા ન્યુક્લિયોસોમ સુધી સતત ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ સ્ટ્રૅન્ડ તરીકે વિસ્તરે છે. દરેક ન્યુક્લિયોસોમને લિંકર ડીએનએના વિભાગ દ્વારા આગળથી અલગ કરવામાં આવે છે, જે 0 થી 80 ન્યુક્લિયોટાઇડ જોડીમાં કદમાં બદલાય છે. સરેરાશ, પુનરાવર્તિત ન્યુક્લિયોસોમ્સમાં લગભગ 200 ન્યુક્લિયોટાઇડ જોડીઓનું ન્યુક્લિયોટાઇડ અંતર હોય છે. ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોગ્રાફ્સમાં, હિસ્ટોન ઓક્ટેમરનું વીંટળાયેલ ડીએનએ અને લિંકર ડીએનએ સાથેનું આ ફેરબદલ ક્રોમેટિનને "સ્ટ્રિંગ પર મણકા" દેખાવ આપે છે (ઉચ્ચ-ક્રમના પેકેજિંગને પ્રગટ કરતી સારવાર પછી).

મેથિલેશનહિસ્ટોન્સના સહસંયોજક ફેરફાર તરીકે, તે અન્ય કોઈપણ કરતાં વધુ જટિલ છે, કારણ કે તે લાયસિન અને આર્જીનાઈન બંને પર થઈ શકે છે. વધુમાં, જૂથ 1 માં અન્ય કોઈપણ ફેરફારથી વિપરીત, હિસ્ટોન (કોષ્ટક 10.1). જટિલતાનું બીજું સ્તર એ હકીકતથી ઉદભવે છે કે દરેક અવશેષ પર બહુવિધ મેથિલેશન સ્થિતિઓ હોઈ શકે છે. લાયસિન મોનો-(me1), di-(me2) અથવા tri-(me3) મેથિલેટેડ હોઈ શકે છે, જ્યારે આર્જિનિન મોનો-(me1) અથવા di-(me2) મેથિલેટેડ હોઈ શકે છે.

ફોસ્ફોરીલેશનસૌથી જાણીતું પેટીએમ છે, કારણ કે લાંબા સમયથી તે સમજવામાં આવ્યું છે કે કિનાસ કોષની સપાટીથી સાયટોપ્લાઝમ દ્વારા અને ન્યુક્લિયસમાં સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનનું નિયમન કરે છે, જે જનીન અભિવ્યક્તિમાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે. હિસ્ટોન્સ ફોસ્ફોરીલેટેડ હોવાનું શોધાયેલ પ્રથમ પ્રોટીન પૈકીનું એક હતું. 1991 સુધીમાં, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે જ્યારે કોષો પ્રજનન માટે ઉત્તેજિત થાય છે, ત્યારે કહેવાતા "ત્વરિત-પ્રારંભિક" જનીનો પ્રેરિત કરવામાં આવ્યા હતા અને ટ્રાન્સક્રિપ્શનલી સક્રિય બન્યા હતા અને કોષ ચક્રને ઉત્તેજીત કરવા માટે કાર્ય કરતા હતા. આ વધેલી જનીન અભિવ્યક્તિ હિસ્ટોન H3 (મહાદેવન એટ અલ., 1991) ના ફોસ્ફોરાયલેશન સાથે સંબંધ ધરાવે છે. હિસ્ટોન H3 (H3S10) ના સેરીન 10 અવશેષો યીસ્ટમાંથી મનુષ્યોમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શન માટે મહત્વપૂર્ણ ફોસ્ફોરાયલેશન સાઇટ તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યા છે અને ડ્રોસોફિલા (નોવાક અને કોર્સીસ, 2004) માં ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ હોવાનું જણાય છે.

સર્વવ્યાપકતાપ્રોટીન સાથે યુબીક્વિટીન પરમાણુઓની "સાંકળ" જોડવાની પ્રક્રિયા (જુઓ યુબીક્વિટિન). યુ.માં, યુબીક્વિટીનનું સી-ટર્મિનસ સબસ્ટ્રેટમાં બાજુના લાઇસીન અવશેષો સાથે જોડાય છે. પોલિયુબિક્વિટિન સાંકળ કડક રીતે વ્યાખ્યાયિત ક્ષણે જોડાયેલ છે અને તે સંકેત છે કે પ્રોટીન અધોગતિને પાત્ર છે.

હિસ્ટોન એસિટિલેશન ટ્રાંસ્ક્રિપ્શનલ સક્રિયકરણ પર ક્રોમેટિન સ્ટ્રક્ચરને મોડ્યુલેટ કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન મશીનરીમાં ક્રોમેટિનની સુલભતામાં વધારો કરે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે એસિટિલેટેડ હિસ્ટોન્સ ડીએનએ સાથે ઓછા ચુસ્તપણે બંધાયેલા છે અને તેથી ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન મશીન માટે ક્રોમેટિન પેકેજિંગના પ્રતિકારને દૂર કરવાનું સરળ છે. ખાસ કરીને, એસિટિલેશન ડીએનએ પર તેમના ઓળખ તત્વોમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળોની ઍક્સેસ અને બંધનને સરળ બનાવી શકે છે. ઉત્સેચકો કે જે હિસ્ટોન એસિટિલેશન અને ડીસીટીલેશનની પ્રક્રિયા હાથ ધરે છે તે હવે ઓળખી કાઢવામાં આવ્યા છે, અને અમે કદાચ ટૂંક સમયમાં આ ટ્રાન્સક્રિપ્શન સક્રિયકરણ સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે તે વિશે વધુ જાણીશું.

તે જાણીતું છે કે એસીટીલેટેડ હિસ્ટોન્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શનલી સક્રિય ક્રોમેટિનની નિશાની છે.

હિસ્ટોન્સ એ સૌથી વધુ બાયોકેમિકલ અભ્યાસ કરાયેલ પ્રોટીન છે.

ન્યુક્લિયોસમ સંસ્થા

ન્યુક્લિયોસોમ એ ક્રોમેટિનનું પ્રાથમિક પેકેજિંગ એકમ છે. તે આઠ ન્યુક્લિયોસોમલ હિસ્ટોન્સ (હિસ્ટોન ઓક્ટેમર) ના ચોક્કસ સંકુલની આસપાસ આવરિત ડીએનએ ડબલ હેલિક્સ ધરાવે છે. ન્યુક્લિયોસોમ એ લગભગ 11 એનએમના વ્યાસ સાથે ડિસ્ક આકારનું કણ છે, જેમાં દરેક ન્યુક્લિયોસોમલ હિસ્ટોન્સ (H2A, H2B, H3, H4) ની બે નકલો હોય છે. હિસ્ટોન ઓક્ટેમર પ્રોટીન કોર બનાવે છે જેની આસપાસ ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ બે વાર વીંટાળવામાં આવે છે (હિસ્ટોન ઓક્ટેમર દીઠ 146 ડીએનએ બેઝ જોડીઓ).

ન્યુક્લિયોસોમ્સ કે જે ફાઇબ્રિલ્સ બનાવે છે તે એકબીજાથી 10-20 એનએમના અંતરે ડીએનએ પરમાણુ સાથે વધુ કે ઓછા સમાનરૂપે સ્થિત છે.

ન્યુક્લિઓસોમ્સની રચના પરનો ડેટા ન્યુક્લિઓસોમ સ્ફટિકોના નીચા અને ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન એક્સ-રે વિવર્તન વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવ્યો હતો, ઇન્ટરમોલેક્યુલર પ્રોટીન-ડીએનએ ક્રોસ-લિંક્સ અને ન્યુક્લિઓસોમ્સની અંદર ડીએનએ ક્લીવેજ ન્યુક્લિઝ અથવા હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલનો ઉપયોગ કરીને. A. Klug એ ન્યુક્લિયોસોમનું એક મોડેલ બનાવ્યું, જે મુજબ B-સ્વરૂપમાં DNA (146 bp) (10 bp ની પિચ સાથે જમણી બાજુનું હેલિક્સ) હિસ્ટોન ઓક્ટેમરની આસપાસ ઘા છે, જેના મધ્ય ભાગમાં હિસ્ટોન્સ છે. H3 અને H4 સ્થિત છે, અને પરિઘ પર - H2a અને H2b. આવી ન્યુક્લિયોસોમ ડિસ્કનો વ્યાસ 11 એનએમ છે, અને તેની જાડાઈ 5.5 એનએમ છે. તેની આજુબાજુ હિસ્ટોન ઓક્ટેમર અને ડીએનએ ઘા ધરાવતી રચનાને ન્યુક્લિયોસોમલ કોર પાર્ટિકલ કહેવામાં આવે છે. મુખ્ય કણો લિંકર ડીએનએના ભાગો દ્વારા એકબીજાથી અલગ પડે છે. પ્રાણી ન્યુક્લિયોસોમમાં સમાવિષ્ટ DNA સેગમેન્ટની કુલ લંબાઈ 200 (+/-15) bp છે.

હિસ્ટોન પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળોમાં અનેક પ્રકારના માળખાકીય ડોમેન્સ હોય છે. બેઝિક એમિનો એસિડથી સમૃદ્ધ સેન્ટ્રલ ગ્લોબ્યુલર ડોમેન અને લવચીક બહાર નીકળેલા N- અને C-ટર્મિનલ પ્રદેશોને આર્મ્સ કહેવામાં આવે છે. કોર કણની અંદર હિસ્ટોન-હિસ્ટોન ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં સામેલ પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળોના સી-ટર્મિનલ ડોમેન્સ મુખ્યત્વે વિસ્તૃત કેન્દ્રીય હેલિકલ પ્રદેશ સાથે આલ્ફા હેલિક્સના સ્વરૂપમાં હોય છે, જેની બંને બાજુએ એક ટૂંકો હેલિક્સ મૂકવામાં આવે છે. હિસ્ટોન્સના ઉલટાવી શકાય તેવા પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ ફેરફારોની તમામ જાણીતી સાઇટ્સ કે જે સમગ્ર કોષ ચક્ર દરમિયાન અથવા કોષ ભિન્નતા દરમિયાન થાય છે તે તેમની પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળોના લવચીક મૂળભૂત ડોમેન્સમાં સ્થાનીકૃત છે (કોષ્ટક I.2). તદુપરાંત, હિસ્ટોન્સ H3 અને H4 ના N-ટર્મિનલ આર્મ્સ પરમાણુઓના સૌથી વધુ સંરક્ષિત વિસ્તારો છે, અને સામાન્ય રીતે હિસ્ટોન્સ એ સૌથી ઉત્ક્રાંતિપૂર્વક સંરક્ષિત પ્રોટીન પૈકી એક છે. યીસ્ટ એસ. સેરેવિસીઆના આનુવંશિક અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે હિસ્ટોન જનીનોના એન-ટર્મિનલ ભાગોમાં નાના કાઢી નાખવા અને બિંદુ પરિવર્તનો યીસ્ટ કોશિકાઓના ફેનોટાઇપમાં ગહન અને વૈવિધ્યસભર ફેરફારો સાથે છે, જે ખાતરી કરવા માટે હિસ્ટોન પરમાણુઓની અખંડિતતાનું મહત્વ દર્શાવે છે. યુકેરીયોટિક જનીનોની યોગ્ય કામગીરી. સોલ્યુશનમાં, હિસ્ટોન્સ H3 અને H4 સ્થિર ટેટ્રામર (H3) 2 (H4) 2, અને હિસ્ટોન્સ H2A અને H2B - સ્થિર ડાઇમર્સના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. નેટીવ ક્રોમેટિન ધરાવતા સોલ્યુશનમાં આયનીય શક્તિમાં ધીમે ધીમે વધારો થવાથી પહેલા H2A/H2B ડાયમર અને પછી H3/H4 ટેટ્રામર બહાર આવે છે.

K. Lueger et al ના કાર્યમાં સ્ફટિકોમાં ન્યુક્લિયોસોમ્સની સુંદર રચના સ્પષ્ટ કરવામાં આવી હતી. (1997) ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન એક્સ-રે વિવર્તન વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને. તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે ઓક્ટેમરમાં દરેક હિસ્ટોન હેટરોડાઇમરની બહિર્મુખ સપાટી 27-28 bp લાંબા DNA સેગમેન્ટ્સથી ઘેરાયેલી છે, જે એકબીજાની તુલનામાં 140 ડિગ્રીના ખૂણા પર સ્થિત છે, જે 4 bp લાંબા લિંકર પ્રદેશો દ્વારા અલગ પડે છે.

ડીએનએ કોમ્પેક્શનના સ્તરો: ન્યુક્લિયોસોમ્સ, ફાઈબ્રિલ્સ, લૂપ્સ, મિટોટિક રંગસૂત્ર

ડીએનએ કોમ્પેક્શનનું પ્રથમ સ્તર ન્યુક્લિયોસોમલ છે. જો ક્રોમેટિન ન્યુક્લીઝના સંપર્કમાં આવે છે, તો તે અને ડીએનએ નિયમિતપણે પુનરાવર્તિત રચનાઓમાં તૂટી જાય છે. ન્યુક્લિઝ ટ્રીટમેન્ટ પછી, 11S ના સેડિમેન્ટેશન રેટવાળા કણોના અપૂર્ણાંકને સેન્ટ્રીફ્યુગેશન દ્વારા ક્રોમેટિનથી અલગ કરવામાં આવે છે. 11S કણોમાં DNAની લગભગ 200 બેઝ જોડી અને આઠ હિસ્ટોન્સ હોય છે. આવા જટિલ ન્યુક્લિયોપ્રોટીન કણને ન્યુક્લિયોસોમ કહેવામાં આવે છે. તેમાં, હિસ્ટોન્સ પ્રોટીન કોર બનાવે છે, જેની સપાટી પર ડીએનએ સ્થિત છે. ડીએનએ એક વિભાગ બનાવે છે જે મુખ્ય પ્રોટીન સાથે જોડાયેલ નથી - એક લિંકર, જે, બે પડોશી ન્યુક્લિયોસોમને જોડે છે, તે પછીના ન્યુક્લિયોસોમના ડીએનએમાં જાય છે. તેઓ વિસ્તરેલ DNA અણુઓ પર એક પછી એક બેસીને લગભગ 10 nm ની ગ્લોબ્યુલર રચનાઓ બનાવે છે. કોમ્પેક્શનનું બીજું સ્તર 30 એનએમ ફાઈબ્રિલ છે. પ્રથમ, ન્યુક્લિયોસોમલ, ક્રોમેટિન કોમ્પેક્શનનું સ્તર નિયમનકારી અને માળખાકીય ભૂમિકા ભજવે છે, જે ડીએનએ પેકેજિંગની ઘનતાને 6-7 ગણી સુનિશ્ચિત કરે છે. મિટોટિક રંગસૂત્રોમાં અને ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લીમાં, 25-30 એનએમના વ્યાસવાળા ક્રોમેટિન ફાઇબ્રિલ્સ શોધી કાઢવામાં આવે છે. સોલેનોઇડ પ્રકારના ન્યુક્લિયોસોમ પેકિંગને અલગ પાડવામાં આવે છે: 10 એનએમના વ્યાસ સાથે ગીચતાથી ભરેલા ન્યુક્લિયોસોમનો દોરો લગભગ 10 એનએમની હેલિકલ પિચ સાથે વળે છે. આવા સુપરહેલિક્સના વળાંક દીઠ 6-7 ન્યુક્લિયોસોમ્સ છે. આવા પેકિંગના પરિણામે, કેન્દ્રિય પોલાણ સાથે સર્પાકાર-પ્રકારનો ફાઇબરિલ દેખાય છે. ન્યુક્લીમાં ક્રોમેટિનમાં 25-એનએમ ફાઈબ્રિલ્સ હોય છે, જેમાં સમાન કદના નજીકના ગ્લોબ્યુલ્સ હોય છે - ન્યુક્લિયોમર્સ. આ ન્યુક્લિયોમર્સને સુપરબીડ્સ ("સુપરબીડ્સ") કહેવામાં આવે છે. 25 એનએમના વ્યાસ સાથેનું મુખ્ય ક્રોમેટિન ફાઈબ્રિલ એ કોમ્પેક્ટેડ ડીએનએ પરમાણુ સાથે ન્યુક્લિયોમર્સની રેખીય ફેરબદલ છે. ન્યુક્લિયોમરના ભાગ રૂપે, ન્યુક્લિયોસોમલ ફાઈબ્રિલના બે વળાંકો રચાય છે, જેમાં પ્રત્યેકમાં 4 ન્યુક્લિયોસોમ હોય છે. ક્રોમેટિન પેકિંગનું ન્યુક્લિયોમેરિક સ્તર ડીએનએના 40-ગણા કોમ્પેક્શનને સુનિશ્ચિત કરે છે. ક્રોમેટિન ડીએનએ કોમ્પેક્શનના ન્યુક્લસોમલ અને ન્યુક્લિયોમેરિક (સુપરબિડ) સ્તરો હિસ્ટોન પ્રોટીન દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. DNA ના લૂપ ડોમેન્સ-ટીત્રીજા સ્તરક્રોમેટિનનું માળખાકીય સંગઠન. ક્રોમેટિન સંસ્થાના ઉચ્ચ સ્તરે, ચોક્કસ પ્રોટીન ડીએનએના ચોક્કસ વિભાગો સાથે જોડાય છે, જે બંધનકર્તા સ્થળો પર મોટા લૂપ્સ અથવા ડોમેન્સ બનાવે છે. કેટલીક જગ્યાએ કન્ડેન્સ્ડ ક્રોમેટિનના ઝુંડ હોય છે, રોઝેટ જેવી રચનાઓ જેમાં 30 એનએમ ફાઈબ્રિલ્સના ઘણા લૂપ્સ હોય છે જે ગાઢ કેન્દ્રમાં જોડાય છે. રોઝેટ્સનું સરેરાશ કદ 100-150 એનએમ સુધી પહોંચે છે. ક્રોમેટિન ફાઈબ્રિલ્સના રોઝેટ્સ - ક્રોમોમેરેસ. દરેક ક્રોમોમેરમાં ઘણા ન્યુક્લિયોસોમ-સમાવતી લૂપ્સ હોય છે જે એક કેન્દ્રમાં જોડાયેલા હોય છે. ક્રોમોમેરેસ ન્યુક્લિયોસોમલ ક્રોમેટિનના વિભાગો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે. આ લૂપ-ડોમેન ક્રોમેટિન સ્ટ્રક્ચર ક્રોમેટિનના માળખાકીય કોમ્પેક્શનને સુનિશ્ચિત કરે છે અને રંગસૂત્રોના કાર્યાત્મક એકમો - પ્રતિકૃતિઓ અને ટ્રાન્સક્રિપ્ટેડ જનીનોને ગોઠવે છે.

ન્યુટ્રોન સ્કેટરિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, ન્યુક્લિયોસોમના આકાર અને ચોક્કસ પરિમાણો નક્કી કરવાનું શક્ય હતું; રફ અંદાજમાં, તે 11 nm વ્યાસ અને 6 nm ની ઊંચાઈ સાથેનું ફ્લેટ સિલિન્ડર અથવા વોશર છે. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી માટે સબસ્ટ્રેટ પર સ્થિત, તેઓ "માળા" બનાવે છે - લગભગ 10 એનએમની ગ્લોબ્યુલર રચનાઓ, એક ફાઇલમાં, વિસ્તરેલ ડીએનએ પરમાણુઓ પર મળીને બેસીને. વાસ્તવમાં, ફક્ત લિંકર વિસ્તારો જ વિસ્તરેલ છે; બાકીના ત્રણ-ચતુર્થાંશ DNA લંબાઈ હિસ્ટોન ઓક્ટેમરની પરિઘ સાથે હેલીલી રીતે ગોઠવાયેલા છે. હિસ્ટોન ઓક્ટેમર પોતે રગ્બી બોલ જેવો આકાર ધરાવતો હોવાનું માનવામાં આવે છે, જેમાં એક (H3·H4)2 ટેટ્રામર અને બે સ્વતંત્ર H2A·H2B ડાઇમર્સનો સમાવેશ થાય છે. ફિગ માં. આકૃતિ 60 ન્યુક્લિયોસોમના મુખ્ય ભાગમાં હિસ્ટોન્સના સ્થાનનું આકૃતિ દર્શાવે છે.

સેન્ટ્રોમેરેસ અને ટેલોમેરેસની રચના

આજે લગભગ દરેક જણ જાણે છે કે રંગસૂત્રો શું છે. આ પરમાણુ ઓર્ગેનેલ્સ, જેમાં તમામ જનીનો સ્થાનીકૃત છે, આપેલ જાતિના કેરીયોટાઇપની રચના કરે છે. માઈક્રોસ્કોપ હેઠળ, રંગસૂત્રો એકસમાન, વિસ્તરેલ શ્યામ સળિયા-આકારના બંધારણ જેવા દેખાય છે, અને તમે જે ચિત્ર જુઓ છો તે રસપ્રદ લાગે તેવી શક્યતા નથી. તદુપરાંત, પૃથ્વી પર વસતા અસંખ્ય જીવંત પ્રાણીઓના રંગસૂત્રોની તૈયારી ફક્ત આ સળિયાઓની સંખ્યામાં અને તેમના આકારના ફેરફારોમાં અલગ પડે છે. જો કે, ત્યાં બે ગુણધર્મો છે જે તમામ જાતિના રંગસૂત્રો માટે સામાન્ય છે.

કોષ વિભાજન (મિટોસિસ) ના પાંચ તબક્કાઓ સામાન્ય રીતે વર્ણવવામાં આવે છે. સરળતા માટે, અમે વિભાજક કોષના રંગસૂત્રોના વર્તનમાં ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીશું. પ્રથમ તબક્કે, રંગસૂત્રોનું ક્રમિક રેખીય સંકોચન અને જાડું થવું થાય છે, ત્યારબાદ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સનો સમાવેશ કરતું કોષ વિભાજન સ્પિન્ડલ રચાય છે. બીજામાં, રંગસૂત્રો ધીમે ધીમે ન્યુક્લિયસના કેન્દ્ર તરફ આગળ વધે છે અને વિષુવવૃત્ત સાથે લાઇનમાં આવે છે, સંભવતઃ સેન્ટ્રોમિરેસ સાથે માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના જોડાણને સરળ બનાવવા માટે. આ કિસ્સામાં, પરમાણુ પટલ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. છેલ્લા તબક્કે, રંગસૂત્રોના અર્ધભાગ - ક્રોમેટિડ - અલગ. એવું લાગે છે કે ટગબોટની જેમ સેન્ટ્રોમેરેસ સાથે જોડાયેલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ ક્રોમેટિડને કોષના ધ્રુવો તરફ ખેંચે છે. વિચલનની ક્ષણથી, ભૂતપૂર્વ બહેન ક્રોમેટિડ્સને પુત્રી રંગસૂત્રો કહેવામાં આવે છે. તેઓ સ્પિન્ડલ પોલ્સ સુધી પહોંચે છે અને સમાંતર પેટર્નમાં એક સાથે આવે છે. પરમાણુ પરબિડીયું રચાય છે.

સેન્ટ્રોમેરિસના ઉત્ક્રાંતિને સમજાવતું મોડેલ.

ઉપર- સેન્ટ્રોમેરેસ (ગ્રે અંડાકાર) માં પ્રોટીનનો વિશિષ્ટ સમૂહ (કાઇનટોકોર્સ) હોય છે, જેમાં હિસ્ટોન્સ CENH3 (H) અને CENP-C (C) નો સમાવેશ થાય છે, જે બદલામાં સ્પિન્ડલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ (લાલ રેખાઓ) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. જુદા જુદા ટેક્સામાં, આ પ્રોટીનમાંથી એક અનુકૂલનશીલ રીતે વિકસિત થાય છે અને સેન્ટ્રોમિરેસના પ્રાથમિક ડીએનએ માળખાના ભિન્નતા સાથે મેળ ખાય છે.

તળિયે- સેન્ટ્રોમેરિક ડીએનએ (ઘેરો રાખોડી અંડાકાર) ની પ્રાથમિક રચના અથવા સંસ્થામાં ફેરફારો મજબૂત સેન્ટ્રોમિયર્સ બનાવી શકે છે, પરિણામે વધુ જોડાયેલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ બને છે.

ટેલોમેરેસ

જી. મોલર દ્વારા 1932 માં "ટેલોમેર" શબ્દનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો હતો. તેમના મતે, તેનો અર્થ માત્ર રંગસૂત્રનો ભૌતિક અંત જ નહીં, પણ "રંગસૂત્રને સીલ કરવાના વિશિષ્ટ કાર્ય સાથેના ટર્મિનલ જનીન" ની હાજરી પણ છે, જેણે તેને હાનિકારક પ્રભાવો (રંગસૂત્રોની પુનઃરચના, કાઢી નાખવાની ક્રિયાઓ) માટે અગમ્ય બનાવ્યું હતું. ન્યુક્લીઝ, વગેરે). પછીના અભ્યાસોમાં ટર્મિનલ જનીનની હાજરીની પુષ્ટિ કરવામાં આવી ન હતી, પરંતુ ટેલોમેરનું કાર્ય ચોક્કસ રીતે નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું.

પાછળથી અન્ય કાર્ય શોધાયું. સામાન્ય પ્રતિકૃતિ પદ્ધતિ રંગસૂત્રોના છેડે કામ કરતી ન હોવાથી, કોષ પાસે બીજો માર્ગ છે જે કોષ વિભાજન દરમિયાન રંગસૂત્રોના કદને સ્થિર રાખે છે. આ ભૂમિકા ખાસ એન્ઝાઇમ, ટેલોમેરેઝ દ્વારા કરવામાં આવે છે, જે અન્ય એન્ઝાઇમ, રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેજની જેમ કાર્ય કરે છે: તે બીજા સ્ટ્રાન્ડને સંશ્લેષણ કરવા અને રંગસૂત્રોના છેડાને સુધારવા માટે સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ આરએનએ ટેમ્પલેટનો ઉપયોગ કરે છે. આમ, બધા સજીવોમાં ટેલોમેરેસ બે મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કરે છે: તેઓ રંગસૂત્રોના છેડાને સુરક્ષિત કરે છે અને તેમની લંબાઈ અને અખંડિતતા જાળવી રાખે છે.

માનવ રંગસૂત્રોના ટેલોમેરેસ પર બનેલા છ ટેલોમેર-વિશિષ્ટ પ્રોટીનના પ્રોટીન સંકુલનું એક મોડેલ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું છે. ડીએનએ એક ટી-લૂપ બનાવે છે, અને સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ઓવરહેંગ દૂરથી સ્થિત ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ પ્રદેશમાં દાખલ થાય છે (ફિગ. 6). પ્રોટીન સંકુલ કોષોને રંગસૂત્ર (ડીએનએ) બ્રેકપોઇન્ટ્સથી ટેલોમેરેસને અલગ પાડવા માટે પરવાનગી આપે છે. બધા ટેલોમેર પ્રોટીન એવા સંકુલનો ભાગ નથી કે જે ટેલોમેરમાં વિપુલ પ્રમાણમાં હોય પરંતુ રંગસૂત્રોના અન્ય પ્રદેશોમાં તે ગેરહાજર હોય. ટેલોમેરિક ડીએનએની રચનાને ઓછામાં ઓછી ત્રણ રીતે પ્રભાવિત કરવાની તેની ક્ષમતાથી જટિલ સ્ટેમના રક્ષણાત્મક ગુણધર્મો: ટેલોમેરની ટોચની રચના પોતે જ નક્કી કરવી; ટી-લૂપની રચનામાં ભાગ લેવો; ટેલોમેરેઝ દ્વારા ટેલોમેરિક ડીએનએના સંશ્લેષણને નિયંત્રિત કરો. કેટલીક અન્ય યુકેરીયોટિક પ્રજાતિઓના ટેલોમેરેસ પર પણ સંબંધિત સંકુલ જોવા મળ્યા છે.

ઉપર - રંગસૂત્રની પ્રતિકૃતિના સમયે ટેલોમેર, જ્યારે તેનો છેડો ટેલોમેરેઝ કોમ્પ્લેક્સ માટે સુલભ હોય છે, જે પ્રતિકૃતિ કરે છે (રંગસૂત્રની ખૂબ જ ટોચ પર ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડનું બમણું થવું). પ્રતિકૃતિ પછી, ટેલોમેરિક ડીએનએ (કાળી રેખાઓ) તેના પર સ્થિત પ્રોટીન સાથે મળીને (બહુ રંગીન અંડાકાર તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે) ટી બનાવે છે. - પીલૂપ (ચિત્રની નીચે ).

કોષ ચક્રમાં ડીએનએ કોમ્પેક્શનનો સમય અને ઉત્તેજક પ્રક્રિયાઓના મુખ્ય પરિબળો

ચાલો આપણે રંગસૂત્રોની રચનાને યાદ કરીએ (બાયોલોજીના અભ્યાસક્રમમાંથી) - તે સામાન્ય રીતે X અક્ષરોની જોડી તરીકે પ્રદર્શિત થાય છે, જ્યાં દરેક રંગસૂત્ર એક જોડી હોય છે, અને દરેકમાં બે સરખા ભાગો હોય છે - ડાબા અને જમણા ક્રોમેટિડ. રંગસૂત્રોનો આ સમૂહ એવા કોષ માટે લાક્ષણિક છે જેણે તેના વિભાજનની શરૂઆત કરી દીધી છે, એટલે કે. કોષો જેમાં ડીએનએ ડુપ્લિકેશન પ્રક્રિયા થઈ છે. ડીએનએના જથ્થાના બમણા થવાને કોષ ચક્રનો કૃત્રિમ સમયગાળો અથવા એસ-પીરિયડ કહેવામાં આવે છે. તેઓ કહે છે કે કોષમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે (2n), અને દરેક રંગસૂત્રમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા બમણી થાય છે (4c - રંગસૂત્રોની જોડી દીઠ 4 ક્રોમેટિડ) - 2n4c. વિભાજન દરમિયાન, દરેક રંગસૂત્રમાંથી એક ક્રોમેટિડ પુત્રી કોષોમાં પ્રવેશ કરશે અને કોષોને 2n2c નો સંપૂર્ણ ડિપ્લોઇડ સમૂહ પ્રાપ્ત થશે.

બે વિભાગો વચ્ચેના કોષની સ્થિતિ (વધુ સ્પષ્ટ રીતે, તેના ન્યુક્લિયસ) ને ઇન્ટરફેસ કહેવામાં આવે છે. ઇન્ટરફેસમાં ત્રણ ભાગો છે - પ્રીસિન્થેટિક, સિન્થેટિક અને પોસ્ટસિન્થેટિક પીરિયડ્સ.

આમ, સમગ્ર કોષ ચક્રમાં 4 સમયનો સમાવેશ થાય છે: મિટોસિસ યોગ્ય (M), પ્રીસિન્થેટીક (G1), સિન્થેટીક (S) અને પોસ્ટસિન્થેટીક (G2) ઇન્ટરફેસનો સમયગાળો (ફિગ. 19). અક્ષર જી - અંગ્રેજી ગેપમાંથી - અંતરાલ, અંતરાલ. G1 સમયગાળામાં, જે વિભાજન પછી તરત જ થાય છે, કોષોમાં ન્યુક્લિયસ (2c) દીઠ ડિપ્લોઇડ ડીએનએ સામગ્રી હોય છે. G1 સમયગાળા દરમિયાન, કોષની વૃદ્ધિ મુખ્યત્વે સેલ્યુલર પ્રોટીનના સંચયને કારણે શરૂ થાય છે, જે કોષ દીઠ આરએનએની માત્રામાં વધારો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ સમયગાળા દરમિયાન, સેલ ડીએનએ સંશ્લેષણ (એસ-પીરિયડ) માટે તૈયારી કરવાનું શરૂ કરે છે.

એવું જાણવા મળ્યું હતું કે G1 સમયગાળામાં પ્રોટીન અથવા mRNA સંશ્લેષણનું દમન, S સમયગાળાની શરૂઆતને અટકાવે છે, કારણ કે G1 સમયગાળા દરમિયાન ડીએનએ પૂર્વવર્તી (ઉદાહરણ તરીકે, ન્યુક્લિયોટાઇડ ફોસ્ફોકિનેસિસ), આરએનએ અને પ્રોટીન ચયાપચયની રચના માટે જરૂરી ઉત્સેચકોનું સંશ્લેષણ. ઉત્સેચકો થાય છે. આ આરએનએ અને પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં વધારો સાથે એકરુપ છે. તે જ સમયે, ઊર્જા ચયાપચયમાં સામેલ ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિમાં તીવ્ર વધારો થાય છે.

આગામી એસ-પીરિયડમાં, ન્યુક્લિયસ દીઠ ડીએનએનું પ્રમાણ બમણું થાય છે અને તે મુજબ રંગસૂત્રોની સંખ્યા બમણી થાય છે. એસ સમયગાળામાં વિવિધ કોષોમાં, ડીએનએની વિવિધ માત્રા મળી શકે છે - 2c થી 4c સુધી. આ એ હકીકતને કારણે છે કે ડીએનએ સંશ્લેષણના વિવિધ તબક્કાઓ પર કોષોનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે (જેઓએ હમણાં જ સંશ્લેષણ શરૂ કર્યું છે અને જેણે તેને પૂર્ણ કર્યું છે). સેલ ચક્રમાં એસ સમયગાળો એ મુખ્ય સમયગાળો છે. ડીએનએ સંશ્લેષણ વિના, મિટોટિક વિભાજનમાં પ્રવેશતા કોષોનો એક પણ કેસ જાણીતો નથી.

પોસ્ટસિન્થેટિક (G2) તબક્કાને પ્રીમિટોટિક પણ કહેવાય છે. છેલ્લો શબ્દ આગળના તબક્કામાંથી પસાર થવા માટે તેના મહાન મહત્વ પર ભાર મૂકે છે - મિટોટિક વિભાજનનો તબક્કો. આ તબક્કામાં, મિટોસિસના માર્ગ માટે જરૂરી mRNA નું સંશ્લેષણ થાય છે. કંઈક અંશે અગાઉ, રિબોઝોમનું rRNA, જે કોષ વિભાજન નક્કી કરે છે, તેનું સંશ્લેષણ થાય છે. આ સમયે સંશ્લેષિત પ્રોટીનમાં, ટ્યુબ્યુલિન, મિટોટિક સ્પિન્ડલના માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના પ્રોટીન, એક વિશેષ સ્થાન ધરાવે છે.

G2 સમયગાળાના અંતે અથવા મિટોસિસમાં, જેમ કે મિટોટિક રંગસૂત્રો ઘટ્ટ થાય છે, આરએનએ સંશ્લેષણ તીવ્રપણે ઘટી જાય છે અને મિટોસિસ દરમિયાન સંપૂર્ણપણે બંધ થઈ જાય છે. મિટોસિસ દરમિયાન પ્રોટીન સંશ્લેષણ પ્રારંભિક સ્તરના 25% સુધી ઘટે છે અને પછીના સમયગાળામાં G2 સમયગાળામાં તેની મહત્તમ પહોંચે છે, સામાન્ય રીતે આરએનએ સંશ્લેષણની પ્રકૃતિને પુનરાવર્તિત કરે છે.

છોડ અને પ્રાણીઓના વધતા પેશીઓમાં હંમેશા કોષો હોય છે જે ચક્રની બહાર હોય છે. આવા કોષોને સામાન્ય રીતે G0-ગાળાના કોષો કહેવામાં આવે છે. આ કોષો કહેવાતા વિશ્રામ કોષો છે, જેમણે અસ્થાયી રૂપે અથવા કાયમી ધોરણે પુનઃઉત્પાદન કરવાનું બંધ કરી દીધું છે. કેટલાક પેશીઓમાં, આવા કોષો ખાસ કરીને તેમના મોર્ફોલોજિકલ ગુણધર્મોને બદલ્યા વિના લાંબા સમય સુધી રહી શકે છે: તેઓ સૈદ્ધાંતિક રીતે, વિભાજન કરવાની ક્ષમતા જાળવી રાખે છે, કેમ્બિયલ સ્ટેમ કોશિકાઓમાં ફેરવાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, હેમેટોપોએટીક પેશીઓમાં). વધુ વખત, વિભાજન કરવાની ક્ષમતાની ખોટ (જો અસ્થાયી હોય તો પણ) વિશિષ્ટતા અને ભિન્નતાની ક્ષમતાના દેખાવ સાથે છે. આવા વિભેદક કોષો ચક્રમાંથી બહાર નીકળી જાય છે, પરંતુ વિશેષ પરિસ્થિતિઓમાં તેઓ ફરીથી ચક્રમાં પ્રવેશી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મોટાભાગના યકૃત કોષો G0 સમયગાળામાં છે; તેઓ ડીએનએ સંશ્લેષણમાં ભાગ લેતા નથી અને વિભાજન કરતા નથી. જો કે, જ્યારે પ્રાયોગિક પ્રાણીઓમાંથી યકૃતનો ભાગ દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઘણા કોષો મિટોસિસ (જી1 પીરિયડ) માટે તૈયારી કરવાનું શરૂ કરે છે, ડીએનએ સંશ્લેષણ તરફ આગળ વધે છે અને મિટોટિક રીતે વિભાજિત થઈ શકે છે. અન્ય કિસ્સાઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, ચામડીના બાહ્ય ત્વચામાં, પ્રજનન અને ભિન્નતાના ચક્રને છોડ્યા પછી, કોષો થોડા સમય માટે કાર્ય કરે છે અને પછી મૃત્યુ પામે છે (ઇન્ટિગ્યુમેન્ટરી એપિથેલિયમના કેરાટિનાઇઝ્ડ કોષો).

Allbest.ru પર પોસ્ટ કર્યું

સમાન દસ્તાવેજો

રંગસૂત્રોમાં ડીએનએનું પેકેજિંગ, તેમની રચના, અવકાશી સંગઠન અને જીવંત સજીવો માટે કાર્યાત્મક મહત્વ. હિસ્ટોન્સની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ. ડીએનએ કોમ્પેક્શનનું ન્યુક્લિયોસોમલ સ્તર. ડીએનએ કોમ્પેક્શનનું ન્યુક્લિયોમેરિક સ્તર. વિશાળ લૂપ સ્તર.

અમૂર્ત, 07/10/2015 ઉમેર્યું

તાંબાની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ. મેલાકાઇટની શોધનો ઇતિહાસ. પ્રકૃતિમાં જોવા મળતું સ્વરૂપ, કૃત્રિમ એનાલોગ, મેલાકાઇટનું સ્ફટિક માળખું. તાંબા અને તેના સંયોજનોના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો. મૂળભૂત કોપર કાર્બોનેટ અને તેના રાસાયણિક ગુણધર્મો.

કોર્સ વર્ક, 05/24/2010 ઉમેર્યું

કાર્બન નેનોસ્ટ્રક્ચરનું માળખું. શોધનો ઈતિહાસ, ભૌમિતિક માળખું અને ફુલેરીન્સ ઉત્પન્ન કરવાની પદ્ધતિઓ. તેમના ભૌતિક, રાસાયણિક, વિભાજન, ઓપ્ટિકલ, યાંત્રિક અને ટ્રાયબોલોજીકલ ગુણધર્મો. ફુલેરેન્સના વ્યવહારિક ઉપયોગ માટેની સંભાવનાઓ.

કોર્સ વર્ક, 11/13/2011 ઉમેર્યું

સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ, મોનોસેકરાઇડ્સનું વર્ગીકરણ અને નામકરણ, તેમના પરમાણુઓની રચના, સ્ટીરિયોઇસોમેરિઝમ અને રચના. ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો, ઓક્સિડેશન અને ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝમાં ઘટાડો. ઓક્સિમ્સ, ગ્લાયકોસાઇડ્સ અને ચેલેટ કોમ્પ્લેક્સની રચના.

કોર્સ વર્ક, 08/24/2014 ઉમેર્યું

પ્લુટોનિયમની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ, આ તત્વના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોનું વિશ્લેષણ. પરમાણુ ગુણધર્મો અને ઉત્પાદન, ઉકેલોમાં કામગીરીની સુવિધાઓ. વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર: અભ્યાસ હેઠળના તત્વની શુદ્ધિકરણ, અલગતા અને ઓળખની પદ્ધતિઓ.

પ્રસ્તુતિ, 09/17/2015 ઉમેર્યું

ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ્સના એસિડ-બેઝ ગુણધર્મો અને તેમના ફેરફારો. ડી-તત્વોના ઘટાડાના અને ઓક્સિડેટીવ ગુણધર્મો. મેટલ તણાવ શ્રેણી. ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો. ડી-એલિમેન્ટ્સની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ. જટિલ સંયોજનોની રચના.

પ્રસ્તુતિ, 08/11/2013 ઉમેર્યું

મેંગેનીઝની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ, તેના મૂળભૂત ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો, શોધનો ઇતિહાસ અને સંશોધનમાં આધુનિક સિદ્ધિઓ. પ્રકૃતિમાં આ રાસાયણિક તત્વનો વ્યાપ, ઉદ્યોગમાં તેના ઉપયોગની દિશાઓ, ઉત્પાદન.

પરીક્ષણ, 06/26/2013 ઉમેર્યું

સેપોનિનનું વર્ગીકરણ, તેમના ભૌતિક, રાસાયણિક અને જૈવિક ગુણધર્મો, દ્રાવ્યતા, છોડમાં હાજરી. છોડના કાચા માલની લાક્ષણિકતાઓ, તેમની રાસાયણિક રચના, પ્રાપ્તિ, પ્રાથમિક પ્રક્રિયા, સૂકવણી, સંગ્રહ અને દવામાં ઉપયોગ.

ટ્યુટોરીયલ, 08/23/2013 ઉમેર્યું

તેલ વિશે સામાન્ય માહિતી: ભૌતિક ગુણધર્મો, મૂળ અને રાસાયણિક રચના, ઉત્પાદન અને પરિવહન. તેલનો ઉપયોગ અને આર્થિક મહત્વ. પેટ્રોલિયમ હાઇડ્રોકાર્બનનું મૂળ. બાયોજેનિક અને એબિયોજેનિક મૂળ. તેલની રચનાની મૂળભૂત પ્રક્રિયાઓ.

અમૂર્ત, 02/25/2016 ઉમેર્યું

તત્વોના સામયિક કોષ્ટકના તત્વ તરીકે ઓક્સિજનની વિભાવના અને સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ, તેના મૂળભૂત ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો, વર્તમાન તબક્કે અર્થતંત્રના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગની સુવિધાઓ. હાયપોક્સિયાના ખ્યાલ અને સંભવિત પરિણામો.

વ્યાખ્યાન નં. 2.13.9.11. "કોષ સિદ્ધાંતની રચનાના તબક્કાઓ. જીવંત વસ્તુઓના માળખાકીય એકમ તરીકે કોષ"

સેલ થિયરીના વિકાસના તબક્કા:

1) 1665 - આર. હૂકે સેલનું નામ આપ્યું - "સેલ્યુલા"

2) 1839 - સ્લેઇડન અને શ્વાને એક નવા પાંજરાની દરખાસ્ત કરી. સિદ્ધાંત

કોષ - છોડ અને પ્રાણીઓનું માળખાકીય એકમ

કોષની રચનાની પ્રક્રિયા તેમની વૃદ્ધિ અને વિકાસ નક્કી કરે છે

1858 - વિર્ચો પાંજરામાં ઉમેરાયા. સિદ્ધાંત

"કોષનો દરેક કોષ"

3) આધુનિક કેજ. સિદ્ધાંત

કોષ એ તમામ જીવંત વસ્તુઓનું મૂળભૂત માળખાકીય અને કાર્યાત્મક એકમ છે.

એક મલ્ટિસેલ્યુલર સજીવના કોષો બંધારણ, રચના અને જીવન પ્રવૃત્તિના મહત્વપૂર્ણ અભિવ્યક્તિઓમાં સમાન હોય છે.

પ્રજનન - મૂળ માતૃ કોષનું વિભાજન

બહુકોષીય જીવતંત્રના કોષો, તેમના કાર્યો અનુસાર, પેશીઓ → અંગો → અંગ પ્રણાલી → સજીવ બનાવે છે

યુકેરીયોટિક કોષની રચનાની સામાન્ય યોજના.

કોષના ત્રણ મુખ્ય ઘટકો:

1)સાયટોપ્લાઝમિક મેમ્બ્રેન (પ્લાઝમાલેમા)

લિપિડ બાયલેયર અને પ્રોટીનનો એક સ્તર લિપિડ લેયરની સપાટી પર બેસે છે અથવા તેમાં ડૂબી જાય છે.

કાર્યો:

સીમાંકન

પરિવહન

રક્ષણાત્મક

રીસેપ્ટર (સિગ્નલ)

2)સાયટોપ્લાઝમ:

a) હાયલોપ્લાઝમ (પ્રોટીન, ફોસ્ફોલિપિડ્સ અને અન્ય પદાર્થોનું કોલોઇડલ દ્રાવણ. જેલ અથવા સોલ હોઈ શકે છે)

હાયલોપ્લાઝમના કાર્યો:

પરિવહન

હોમિયોસ્ટેટિક

ચયાપચય

ઓર્ગેનેલ્સની કામગીરી માટે શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ બનાવવી

b) ઓર્ગેનેલ્સ - સાયટોપ્લાઝમના કાયમી ઘટકો કે જે ચોક્કસ ધરાવે છે માળખું અને અમલ def કાર્યો

ઓર્ગેનેલ્સનું વર્ગીકરણ:

○ સ્થાનિકીકરણ દ્વારા:

ન્યુક્લિયર (ન્યુક્લિયોલી અને રંગસૂત્રો)

સાયટોપ્લાઝમિક (ER, રિબોઝોમ્સ)

○ બંધારણ દ્વારા:

પટલ:

a) સિંગલ-મેમ્બ્રેન (લાઇસોસોમ્સ, ER, ગોલ્ગી ઉપકરણ, વેક્યુલ્સ, પેરોક્સિસોમ્સ, સ્ફેરોસોમ્સ)

b) ડબલ-મેમ્બ્રેન (પ્લાસ્ટિડ, મિટોકોન્ડ્રિયા)

બિન-પટલ (રાઇબોઝોમ્સ, માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ, માયોફિબ્રિલ્સ, માઇક્રોફિલામેન્ટ્સ)

○ હેતુ દ્વારા:

સામાન્ય (તમામ કોષોમાં જોવા મળે છે)

વિશેષ (ચોક્કસ કોષોમાં જોવા મળે છે - પ્લાસ્ટીડ્સ, સિલિયા, ફ્લેજેલા)

○ કદ દ્વારા:

હળવા માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ દૃશ્યમાન (ER, ગોલ્ગી ઉપકરણ)

પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ અદ્રશ્ય (રાઇબોઝોમ્સ)

સમાવેશ- કોષના અસ્થાયી ઘટકો કે જે ચોક્કસ ધરાવે છે માળખું અને અમલ def કાર્યો

3)કોર

સિંગલ મેમ્બ્રેન.

EPS (એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ, રેટિક્યુલમ).

બાહ્ય પરમાણુ પટલ સાથે જોડાયેલ એકબીજા સાથે જોડાયેલા પોલાણ અને ટ્યુબ્યુલ્સની સિસ્ટમ.

રફ (દાણાદાર).રિબોઝોમ → પ્રોટીન સંશ્લેષણ છે

સુંવાળું (કૃષીય).ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું સંશ્લેષણ.

કાર્યો:

1) સીમાંકન

2) પરિવહન

3) કોષમાંથી ઝેરી પદાર્થોને દૂર કરવા

4) સ્ટેરોઇડ્સનું સંશ્લેષણ

ગોલ્ગી ઉપકરણ (લેમેલર કોમ્પ્લેક્સ).

ફ્લેટન્ડ ટ્યુબ્યુલ્સ અને કુંડના સ્ટેક્સ, કહેવાય છે ડિક્ટોસોમ્સ.

ડિક્ટોસોમા- 3-12 ફ્લેટન્ડ ડિસ્કનો સ્ટેક જેને સિસ્ટર્ને કહેવાય છે (20 ડિક્ટોસ સુધી)

કાર્યો:

1) આંતરસેલ્યુલર સ્ત્રાવની સાંદ્રતા, પ્રકાશન અને કોમ્પેક્શન

2) ગ્લાયકો- અને લિપોપ્રોટીનનું સંચય

3) કોષમાંથી પદાર્થોનું સંચય અને દૂર કરવું

4) મિટોસિસ દરમિયાન ક્લીવેજ ફ્યુરોની રચના

5) પ્રાથમિક લિસોસોમ્સની રચના

લિઝસોમા.

એક જ પટલથી ઘેરાયેલું અને હાઇડ્રોલિટીક એન્ઝાઇમ્સ ધરાવતું વેસિકલ.

કાર્યો:

1) શોષાયેલી સામગ્રીનું પાચન

2) બેક્ટેરિયા અને વાયરસનો નાશ

3) ઓટોલિસિસ (કોષના ભાગો અને મૃત ઓર્ગેનેલ્સનો વિનાશ)

4) સમગ્ર કોષો અને આંતરકોષીય પદાર્થને દૂર કરવું

પેરોક્સિસોમ.

પેરોક્સિડેઝ ધરાવતી સિંગલ મેમ્બ્રેનથી ઘેરાયેલા વેસિકલ્સ.

કાર્યો- org નું ઓક્સિડેશન. પદાર્થો

ગોળાકાર.

અંડાકાર ઓર્ગેનેલ્સ ચરબી ધરાવતી એક પટલથી ઘેરાયેલા છે.

કાર્યો- લિપિડ્સનું સંશ્લેષણ અને સંચય.

વેક્યુલ્સ.

એક પટલ દ્વારા બંધાયેલ કોષોના સાયટોપ્લાઝમમાં પોલાણ.

છોડમાં (સેલ સત્વ - કાર્બનિક અને અકાર્બનિક પદાર્થોનું વિસર્જન) અને એક કોષ. પ્રાણીઓ (પાચન, સંકોચનશીલ - ઓસ્મોરેગ્યુલેશન અને ઉત્સર્જન)

ડબલ પટલ.

કોર.

1)પટલ (કેરીઓલેમ્મા):

બે પટલ છિદ્રો સાથે ફેલાય છે

પટલની વચ્ચે પેરેન્યુક્લિયર જગ્યા હોય છે

બાહ્ય પટલ ER સાથે જોડાયેલ છે

કાર્યો - રક્ષણાત્મક અને પરિવહન

2)પરમાણુ છિદ્રો

3)પરમાણુ રસ:

ભૌતિક અનુસાર હાયલોપ્લાઝમની નજીકની સ્થિતિ

રાસાયણિક રીતે તેમાં વધુ ન્યુક્લીક એસિડ હોય છે

4)ન્યુક્લિઓલી:

ન્યુક્લિયસના બિન-પટલ ઘટકો

ત્યાં એક અથવા વધુ હોઈ શકે છે

રંગસૂત્રોના ચોક્કસ વિસ્તારોમાં રચાય છે (ન્યુક્લિયોલર આયોજકો)

કાર્યો:

આરઆરએનએ સંશ્લેષણ

tRNA સંશ્લેષણ

રિબોઝોમ રચના

5)ક્રોમેટિન- ડીએનએ સેર + પ્રોટીન

6)રંગસૂત્ર- અત્યંત સર્પાકાર ક્રોમેટિન, જેમાં જનીનો હોય છે

7)ચીકણું કેરીયોપ્લાઝમ

રંગસૂત્રોની અલ્ટ્રાસ્ટ્રક્ચર.

રંગસૂત્ર → 2 ક્રોમેટિડ (સેન્ટ્રોમેર પ્રદેશમાં જોડાયેલા) → 2 હેમિક્રોમેટિડ → ક્રોમોનેમા → માઇક્રોફિબ્રિલ્સ (30-45% DNA + પ્રોટીન)

ઉપગ્રહ- ગૌણ સંકોચન દ્વારા અલગ થયેલ રંગસૂત્રનો પ્રદેશ.

ટેલોમેર- રંગસૂત્રનો ટર્મિનલ પ્રદેશ

સેન્ટ્રોમેરની સ્થિતિના આધારે રંગસૂત્રોના પ્રકાર:

1) સમાન હાથ (મેટોસેન્ટ્રિક)

2) અસમાન ખભા (સબમેટાસેન્ટ્રિક)

3) સળિયા આકારની (એક્રોસેન્ટ્રિક)

કરોટાઇપ- રંગસૂત્રોની સંખ્યા, આકાર અને કદ પરના ડેટાનો સમૂહ.

આઇડિયોગ્રામ- કેરીયોટાઇપનું ગ્રાફિકલ બાંધકામ

રંગસૂત્રોના ગુણધર્મો:

1)સંખ્યાની સ્થિરતા

એક પ્રજાતિમાં, રંગસૂત્રોની સંખ્યા હંમેશા સ્થિર હોય છે.

2)જોડી- સોમેટિક કોષોમાં, દરેક રંગસૂત્રની પોતાની જોડી હોય છે (હોમોલોગસ રંગસૂત્રો)

3)વ્યક્તિત્વ- દરેક રંગસૂત્રની પોતાની લાક્ષણિકતાઓ છે (કદ, આકાર...)

4)સાતત્ય- એક રંગસૂત્રમાંથી દરેક રંગસૂત્ર

રંગસૂત્રોના કાર્યો:

1) વારસાગત માહિતીનો સંગ્રહ

2) વારસાગત માહિતીનું પ્રસારણ

3) વારસાગત માહિતીનો અમલ

મિટોકોન્ડ્રિયા.

1) 2 પટલ ધરાવે છે:

બાહ્ય (સરળ, અંદર પ્રોટ્રુઝન છે - ક્રિસ્ટા)

બાહ્ય (રફ)

2) અંદર, જગ્યા મેટ્રિક્સથી ભરેલી છે જેમાં છે:

રિબોઝોમ્સ

પ્રોટીન્સ - ઉત્સેચકો

કાર્યો:

1) એટીપી સંશ્લેષણ

2) મિટોકોન્ડ્રીયલ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ

3) ન્યુક્લિયન્સનું સંશ્લેષણ. એસિડ

4) કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અને લિપિડ્સનું સંશ્લેષણ

5) મિટોકોન્ડ્રીયલ રાઈબોઝોમની રચના

પ્લાસ્ટીડ્સ.

1) ડબલ-મેમ્બ્રેન ઓર્ગેનેલ્સ

2) સ્ટ્રોમાની અંદર, સીટીમાં. ટિલાકોઇડ્સ → ગ્રેના સ્થિત છે

3) સ્ટ્રોમામાં:

રિબોઝોમ્સ

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ

રંગના આધારે તેઓ આમાં વહેંચાયેલા છે:

1) હરિતકણ (લીલો, હરિતદ્રવ્ય). પ્રકાશસંશ્લેષણ.

2) ક્રોમોપ્લાસ્ટ્સ:

પીળો (ઝેન્થોફિલ)

લાલ (લાઇકોપેક્ટીન)

નારંગી (કેરોટીન)

ફળો, પાંદડાં અને મૂળનો રંગ.

3) લ્યુકોપ્લાસ્ટ્સ (રંગહીન, રંગદ્રવ્યો ધરાવતા નથી). પ્રોટીન, ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો સ્ટોક.

બિન-પટલ.

રિબોઝોમ

1) rRNA, પ્રોટીન અને મેગ્નેશિયમનો સમાવેશ થાય છે

2) બે સબ્યુનિટ્સ: મોટા અને નાના

કાર્ય - પ્રોટીન સંશ્લેષણ

ક્રોમેટિન પદાર્થોનું જટિલ મિશ્રણ કહેવાય છે જેમાંથી યુકેરીયોટિક રંગસૂત્રો બનાવવામાં આવે છે. ક્રોમેટિનના મુખ્ય ઘટકો ડીએનએ, હિસ્ટોન્સ અને નોન-હિસ્ટોન પ્રોટીન છે, જે અવકાશમાં અત્યંત સુવ્યવસ્થિત બંધારણ બનાવે છે. ક્રોમેટિનમાં ડીએનએ અને પ્રોટીનનો ગુણોત્તર ~1:1 છે અને મોટા ભાગના ક્રોમેટિન પ્રોટીન હિસ્ટોન્સ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. હિસ્ટોન્સ અત્યંત સંરક્ષિત કોર પ્રોટીનનું એક કુટુંબ બનાવે છે જેને પાંચ મોટા વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવે છે જેને કહેવાય છે H1, H2A, H2B, H3 અને H4. હિસ્ટોન પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળોનું કદ ~ ની અંદર આવેલું છે 220 (H1) અને 102 (H4)એમિનો એસિડ અવશેષો. હિસ્ટોન H1 અવશેષોમાં અત્યંત સમૃદ્ધ છે લાયસ, હિસ્ટોન્સ H2A અને H2B મધ્યમ Lys સામગ્રી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, હિસ્ટોન્સ H3 અને H4 ની પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળો સમૃદ્ધ છે. અર્ગ. હિસ્ટોન્સના દરેક વર્ગમાં (H4 અપવાદ સિવાય), આ પ્રોટીનના કેટલાક પેટા પ્રકારો એમિનો એસિડ સિક્વન્સના આધારે અલગ પડે છે. આ બહુવિધતા ખાસ કરીને સસ્તન પ્રાણીઓના H1 હિસ્ટોન્સની લાક્ષણિકતા છે. આ કિસ્સામાં, સાત પેટા પ્રકારો છે જેને H1.1–H1.5, H1 o અને H1t કહેવાય છે.

ચોખા. I.2. ક્રોમેટિન કોમ્પેક્શનના લૂપ-ડોમેન સ્તરની યોજનાકીય રજૂઆત

એ- MAR/SAR સિક્વન્સ અને પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરીને ન્યુક્લિયર મેટ્રિક્સ પર ક્રોમોમેર લૂપનું ફિક્સેશન; b- ક્રોમોમીટર લૂપમાંથી રચાયેલી "રોસેટ્સ"; વી- ન્યુક્લિયોસોમ્સ અને ન્યુક્લિયોમર્સની ભાગીદારી સાથે રોઝેટ લૂપ્સનું ઘનીકરણ

ક્રોમેટિનમાં પ્રોટીન સાથે ડીએનએની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિણામ એ તેનું કોમ્પેક્શન છે. માનવ કોષોના ન્યુક્લિયસમાં સમાયેલ ડીએનએની કુલ લંબાઈ 1 મીટર સુધી પહોંચે છે, જ્યારે ન્યુક્લિયસનો સરેરાશ વ્યાસ 10 µm છે. એક માનવ રંગસૂત્રમાં રહેલા ડીએનએ પરમાણુની લંબાઈ સરેરાશ ~4 સેમી છે. તે જ સમયે, મેટાફેઝ રંગસૂત્રની લંબાઈ ~4 µm છે. પરિણામે, માનવ મેટાફેઝ રંગસૂત્રોના ડીએનએ લંબાઈમાં ઓછામાં ઓછા 10 4 વખત સંકુચિત થાય છે. ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લીમાં ડીએનએ કોમ્પેક્શનની ડિગ્રી વ્યક્તિગત આનુવંશિક સ્થાનમાં ઘણી ઓછી અને અસમાન હોય છે. કાર્યાત્મક દૃષ્ટિકોણથી, ત્યાં છે યુક્રોમેટિન અને heterochromatin . હેટરોક્રોમેટિનની તુલનામાં યુક્રોમેટિન ડીએનએના ઓછા સંકોચન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, અને સક્રિય રીતે વ્યક્ત થયેલ જનીનો મુખ્યત્વે તેમાં સ્થાનીકૃત છે. હાલમાં, એવી વ્યાપક માન્યતા છે કે હેટરોક્રોમેટિન આનુવંશિક રીતે નિષ્ક્રિય છે. કારણ કે તેના સાચા કાર્યોને આજે સ્થાપિત માની શકાય તેમ નથી, આ દૃષ્ટિકોણ બદલાઈ શકે છે કારણ કે હેટરોક્રોમેટિન વિશેનું જ્ઞાન એકઠું થાય છે. પહેલેથી જ, સક્રિય રીતે વ્યક્ત જનીનો તેમાં જોવા મળે છે.

ચોક્કસ રંગસૂત્ર પ્રદેશોનું હેટરોક્રોમેટાઇઝેશન ઘણીવાર તેમનામાં હાજર જનીનોના ટ્રાન્સક્રિપ્શનના દમન સાથે હોય છે. રંગસૂત્રોના વિસ્તૃત વિભાગો અને સમગ્ર રંગસૂત્રો પણ હેટરોક્રોમેટાઇઝેશનની પ્રક્રિયામાં સામેલ થઈ શકે છે. તદનુસાર, એવું માનવામાં આવે છે કે યુકેરીયોટિક જીન ટ્રાન્સક્રિપ્શનનું નિયમન મુખ્યત્વે બે સ્તરે થાય છે. આમાંના પ્રથમમાં, ક્રોમેટિનમાં ડીએનએનું કોમ્પેક્શન અથવા ડિકોમ્પેક્ટાઇઝેશન સજીવના ઓન્ટોજેનેસિસ દરમિયાન રંગસૂત્રોના વિસ્તૃત વિભાગો અથવા તો સમગ્ર રંગસૂત્રોના લાંબા ગાળાની નિષ્ક્રિયતા અથવા સક્રિયકરણ તરફ દોરી શકે છે. અસંખ્ય ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળો સહિત બિન-હિસ્ટોન પ્રોટીનની ભાગીદારી સાથે સક્રિય રંગસૂત્ર પ્રદેશોના ટ્રાન્સક્રિપ્શનનું વધુ ઝીણવટભર્યું નિયમન બીજા સ્તરે પ્રાપ્ત થાય છે.

યુકેરીયોટ્સમાં ક્રોમેટિન અને રંગસૂત્રોનું માળખાકીય સંગઠન.ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લીમાં ક્રોમેટિનના માળખાકીય સંગઠનનો પ્રશ્ન હાલમાં હલ થવાથી દૂર છે. આ, સૌ પ્રથમ, તેની રચનાની જટિલતા અને ગતિશીલતાને કારણે છે, જે નાના બાહ્ય પ્રભાવો સાથે પણ સરળતાથી બદલાય છે. ક્રોમેટિનની રચના વિશેનું મોટાભાગનું જ્ઞાન ફ્રેગમેન્ટેડ ક્રોમેટિનની તૈયારીઓ પર વિટ્રોમાં મેળવવામાં આવ્યું હતું, જેનું માળખું મૂળ મધ્યવર્તી કેન્દ્રો કરતાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે. સામાન્ય દૃષ્ટિકોણ અનુસાર, યુકેરીયોટ્સમાં ક્રોમેટિનના માળખાકીય સંગઠનના ત્રણ સ્તરો છે: 1 ) ન્યુક્લિયોસોમ ફાઈબ્રિલ ; 2) સોલેનોઇડ , અથવાન્યુક્લિયોમર ; 3) લૂપ ડોમેન માળખું , સહિતક્રોમોમેરેસ .

ન્યુક્લિયોસોમ ફાઈબ્રિલ્સ. અમુક પરિસ્થિતિઓમાં (ઓછી આયનીય શક્તિ અને દ્વિભાષી ધાતુના આયનોની હાજરીમાં), ન્યુક્લિયોસોમ્સ ધરાવતા 10 એનએમના વ્યાસ સાથે વિસ્તૃત ફાઈબ્રિલ્સના સ્વરૂપમાં અલગ ક્રોમેટિનમાં નિયમિત રચનાઓનું અવલોકન કરવું શક્ય છે. આ ફાઇબરિલર સ્ટ્રક્ચર્સ, જેમાં ન્યુક્લિયોસોમ્સ સ્ટ્રિંગ પર મણકાની જેમ ગોઠવાયેલા હોય છે, તે ક્રોમેટિનમાં યુકેરીયોટિક ડીએનએ પેકેજિંગનું સૌથી નીચું સ્તર માનવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયોસોમ્સ કે જે ફાઇબ્રિલ્સ બનાવે છે તે એકબીજાથી 10-20 એનએમના અંતરે ડીએનએ પરમાણુ સાથે વધુ કે ઓછા સમાનરૂપે સ્થિત છે. ન્યુક્લિયોસોમમાં હિસ્ટોન પરમાણુઓની ચાર જોડી હોય છે: H2a, H2b, H3 અને H4, તેમજ એક હિસ્ટોન પરમાણુ H1. ન્યુક્લિઓસોમ્સની રચના પરનો ડેટા મુખ્યત્વે ત્રણ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવે છે: ન્યુક્લિયોસોમ સ્ફટિકોનું નીચું- અને ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન એક્સ-રે વિવર્તન વિશ્લેષણ, ઇન્ટરમોલેક્યુલર પ્રોટીન-ડીએનએ ક્રોસ-લિંક્સ અને ન્યુક્લિઝ અથવા હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલનો ઉપયોગ કરીને ન્યુક્લિયોસોમની અંદર ડીએનએનું ક્લીવેજ. આવા ડેટાના આધારે, A. Klug એ ન્યુક્લિયોસોમનું એક મોડેલ બનાવ્યું, જે મુજબ DNA (146 bp) બી આકાર(10 bp ની પિચ સાથે જમણા હાથની હેલિક્સ) હિસ્ટોન ઓક્ટેમરની આસપાસ ઘા છે, જેના મધ્ય ભાગમાં હિસ્ટોન્સ H3 અને H4 સ્થિત છે, અને પરિઘમાં - H2a અને H2b. આવી ન્યુક્લિયોસોમ ડિસ્કનો વ્યાસ 11 એનએમ છે, અને તેની જાડાઈ 5.5 એનએમ છે. તેની આસપાસ હિસ્ટોન ઓક્ટેમર અને ડીએનએ ઘા ધરાવતી રચના કહેવામાં આવે છે ન્યુક્લિયોસોમલ kó મોટ કણો.પ્રતિ ó મોટ કણો સેગમેન્ટ્સ દ્વારા એકબીજાથી અલગ પડે છે લિંકર ડીએનએ. પ્રાણીના ન્યુક્લિયોસોમમાં સમાવિષ્ટ DNA સેગમેન્ટની કુલ લંબાઈ 200 (15) bp છે.

હિસ્ટોન પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળોમાં અનેક પ્રકારના માળખાકીય ડોમેન્સ હોય છે. બેઝિક એમિનો એસિડથી સમૃદ્ધ સેન્ટ્રલ ગ્લોબ્યુલર ડોમેન અને લવચીક બહાર નીકળેલા N- અને C-ટર્મિનલ પ્રદેશોને કહેવામાં આવે છે. ખભા(હાથ). પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળોના સી-ટર્મિનલ ડોમેન્સ હિસ્ટોન-હિસ્ટોન ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં સામેલ છે ó ry કણો મુખ્યત્વે વિસ્તૃત કેન્દ્રીય સર્પાકાર વિભાગ સાથે -હેલિક્સ સ્વરૂપમાં હોય છે, જેની બંને બાજુએ એક ટૂંકી સર્પાકાર નાખવામાં આવે છે. હિસ્ટોન્સના ઉલટાવી શકાય તેવા પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ ફેરફારોની તમામ જાણીતી સાઇટ્સ કે જે સમગ્ર કોષ ચક્ર દરમિયાન અથવા કોષ ભિન્નતા દરમિયાન થાય છે તે તેમની પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળોના લવચીક મૂળભૂત ડોમેન્સમાં સ્થાનીકૃત છે (કોષ્ટક I.2). તદુપરાંત, હિસ્ટોન્સ H3 અને H4 ના N-ટર્મિનલ આર્મ્સ પરમાણુઓના સૌથી વધુ સંરક્ષિત વિસ્તારો છે, અને સામાન્ય રીતે હિસ્ટોન્સ એ સૌથી ઉત્ક્રાંતિપૂર્વક સંરક્ષિત પ્રોટીન પૈકી એક છે. યીસ્ટ S. cerevisiae ના આનુવંશિક અભ્યાસનો ઉપયોગ કરીને એવું જાણવા મળ્યું હતું કે હિસ્ટોન જનીનોના એન-ટર્મિનલ ભાગોમાં નાના કાઢી નાખવા અને બિંદુ પરિવર્તનો યીસ્ટ કોશિકાઓના ફેનોટાઇપમાં ગહન અને વૈવિધ્યસભર ફેરફારો સાથે છે. આ યુકેરીયોટિક જનીનોની યોગ્ય કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવામાં હિસ્ટોન પરમાણુઓની અખંડિતતાનું અત્યંત મહત્વ દર્શાવે છે.

સોલ્યુશનમાં, હિસ્ટોન્સ H3 અને H4 સ્થિર ટેટ્રામર (H3) 2 (H4) 2, અને હિસ્ટોન્સ H2A અને H2B - સ્થિર ડાઇમર્સના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. નેટીવ ક્રોમેટિન ધરાવતા સોલ્યુશનમાં આયનીય શક્તિમાં ધીમે ધીમે વધારો થવાથી પહેલા H2A/H2B ડાયમર અને પછી H3/H4 ટેટ્રામર બહાર આવે છે.

સ્ફટિકોમાં ન્યુક્લિયોસોમ્સની ઝીણી રચનાનું વધુ શુદ્ધિકરણ તાજેતરમાં K. Lueger et al ના કાર્યમાં હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. (1997) ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન એક્સ-રે વિવર્તન વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે ઓક્ટેમરમાં દરેક હિસ્ટોન હેટરોડીમરની બહિર્મુખ સપાટી 27-28 bp લાંબા DNA સેગમેન્ટ્સથી ઘેરાયેલી છે, જે એકબીજાની સાપેક્ષ 140°ના ખૂણા પર સ્થિત છે, જે 4 bp લાંબા લિંકર પ્રદેશો દ્વારા અલગ પડે છે.

આધુનિક માહિતી અનુસાર, ભાગ રૂપે ડીએનએનું અવકાશી માળખું ó રોવી કણો બી-ફોર્મથી કંઈક અંશે અલગ હોય છે: ડીએનએ ડબલ હેલિક્સ ડબલ હેલિક્સના 0.25-0.35 bp/ટર્ન દ્વારા ટ્વિસ્ટેડ છે, જે 10.2 bp/ટર્નની બરાબર હેલિક્સ પિચની રચના તરફ દોરી જાય છે (B - માં દ્રાવણમાં સ્વરૂપો - 10.5 bp/ટર્ન). ની રચનામાં હિસ્ટોન સંકુલની સ્થિરતા ó કણોની રચના તેમના ગોળાકાર ભાગોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે; તેથી, હળવા પ્રોટીઓલિસિસની સ્થિતિમાં લવચીક હથિયારોને દૂર કરવાથી સંકુલના વિનાશ સાથે નથી. હિસ્ટોન્સના N-ટર્મિનલ આર્મ્સ દેખીતી રીતે ચોક્કસ DNA પ્રદેશો સાથે તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ખાતરી કરે છે. આમ, હિસ્ટોન H3 ના N-ટર્મિનલ ડોમેન્સ પ્રવેશદ્વાર પર DNA પ્રદેશોનો સંપર્ક કરે છે. ó પ્રથમ કણ અને તેમાંથી બહાર નીકળે છે, જ્યારે હિસ્ટોન H4 નું અનુરૂપ ડોમેન ન્યુક્લિયોસોમના DNA ના આંતરિક ભાગ સાથે જોડાય છે.

ઉપર દર્શાવેલ ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન ન્યુક્લિયોસોમ સ્ટ્રક્ચર અભ્યાસ દર્શાવે છે કે 121-bp DNA સેગમેન્ટનો મધ્ય ભાગ. ન્યુક્લિયોસોમની અંદર હિસ્ટોન H3 સાથે વધારાના સંપર્કો બનાવે છે. આ કિસ્સામાં, હિસ્ટોન્સ H3 અને H2B ની પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળોના N-ટર્મિનલ ભાગો ન્યુક્લિયોસોમના અડીને આવેલા DNA સુપરકોઇલ્સના નાના ગ્રુવ્સ દ્વારા રચાયેલી ચેનલોમાંથી પસાર થાય છે, અને હિસ્ટોન H2A નો N-ટર્મિનલ ભાગ નાના ગ્રુવનો સંપર્ક કરે છે. ડીએનએ સુપરકોઇલનો બાહ્ય ભાગ. એકસાથે લેવાયેલ, ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન ડેટા દર્શાવે છે કે ન્યુક્લિયોસોમના મુખ્ય કણોની અંદર DNA હિસ્ટોન ઓક્ટેમરની આસપાસ અસમાન રીતે વળે છે. જ્યાં DNA હિસ્ટોન સપાટી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે ત્યાં વક્રતા વિક્ષેપિત થાય છે, અને આવા વિરામ 10-15 અને 40 bp ના અંતરે સૌથી વધુ ધ્યાનપાત્ર છે. ડીએનએ સુપરકોઇલના કેન્દ્રમાંથી.

સ્લાઇડ 3.ક્રોમેટિનના બે પ્રકાર છે: હેટરોક્રોમેટિન અને યુક્રોમેટિન. પ્રથમ ઇન્ટરફેસ દરમિયાન સંક્ષિપ્ત રંગસૂત્ર વિસ્તારોને અનુરૂપ છે; તે કાર્યાત્મક રીતે નિષ્ક્રિય છે. આ ક્રોમેટિન સારી રીતે ડાઘ કરે છે અને તે હિસ્ટોલોજીકલ નમૂનામાં જોઈ શકાય છે. હેટરોક્રોમેટિનને માળખાકીય (આ રંગસૂત્રોના વિભાગો છે જે સતત કન્ડેન્સ્ડ હોય છે) અને ફેકલ્ટેટિવ (ડિકોન્ડેન્સેટ થઈ શકે છે અને યુક્રોમેટિનમાં ફેરવી શકે છે) વિભાજિત થાય છે. યુક્રોમેટિન રંગસૂત્ર વિસ્તારોને અનુરૂપ છે જે ઇન્ટરફેસ દરમિયાન ડીકોન્ડન્સ થાય છે. આ કાર્યરત છે, કાર્યાત્મક રીતે સક્રિય ક્રોમેટિન. તે ડાઘ કરતું નથી અને હિસ્ટોલોજીકલ નમૂના પર દેખાતું નથી. મિટોસિસ દરમિયાન, તમામ યુક્રોમેટિન ઘનીકરણ થાય છે અને રંગસૂત્રોમાં સમાવિષ્ટ થાય છે.

પ્રોટીન પોલિમર છે, અને એમિનો એસિડ તેમના મોનોમર એકમો છે.

હિસ્ટોન પૂંછડીનો મુખ્ય પ્રદેશ.

A શબ્દમાળા પર માળા

ટૂંકી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા શ્રેણી

લિંકર હિસ્ટોન્સ

30 એનએમ ફાઇબર

ક્રોમોનેમા ફાઇબર

લાંબી રેન્જ ફાઇબર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ

ન્યુક્લિયોસોમ ક્રોમેટિન હિસ્ટોન

ડીએનએ ફોલ્ડિંગમાં હિસ્ટોન્સની ભૂમિકા નીચેના કારણોસર મહત્વપૂર્ણ છે:

1) જો રંગસૂત્રોમાં માત્ર ખેંચાયેલા ડીએનએનો સમાવેશ થતો હોય, તો કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે કે તેઓ કેવી રીતે ગંઠાયેલ અથવા તૂટ્યા વિના પુત્રી કોષોમાં પ્રતિકૃતિ બનાવી શકે અને અલગ થઈ શકે.
2) વિસ્તૃત અવસ્થામાં, દરેક માનવ રંગસૂત્રનું DNA ડબલ હેલિક્સ હજારો વખત સેલ ન્યુક્લિયસને પાર કરશે; આમ, હિસ્ટોન્સ ખૂબ લાંબા ડીએનએ પરમાણુને વ્યવસ્થિત રીતે કોર કેટલાક માઇક્રોમીટર વ્યાસમાં પેક કરે છે;
3) બધા ડીએનએ એ જ રીતે ફોલ્ડ થતા નથી, અને જે રીતે જીનોમના પ્રદેશને ક્રોમેટિનમાં પેક કરવામાં આવે છે તે તે પ્રદેશમાં રહેલા જનીનોની પ્રવૃત્તિને અસર કરે છે.

હિસ્ટોન્સ એ સૌથી વધુ બાયોકેમિકલ અભ્યાસ કરાયેલ પ્રોટીન છે.

ન્યુક્લિયોસમ સંસ્થા

ડીએનએ કોમ્પેક્શનનું પ્રથમ સ્તર ન્યુક્લિયોસોમલ છે. જો ક્રોમેટિન ન્યુક્લીઝના સંપર્કમાં આવે છે, તો તે અને ડીએનએ નિયમિતપણે પુનરાવર્તિત રચનાઓમાં તૂટી જાય છે. ન્યુક્લિઝ ટ્રીટમેન્ટ પછી, 11S ના સેડિમેન્ટેશન રેટવાળા કણોના અપૂર્ણાંકને સેન્ટ્રીફ્યુગેશન દ્વારા ક્રોમેટિનથી અલગ કરવામાં આવે છે. 11S કણોમાં DNAની લગભગ 200 બેઝ જોડી અને આઠ હિસ્ટોન્સ હોય છે. આવા જટિલ ન્યુક્લિયોપ્રોટીન કણને ન્યુક્લિયોસોમ કહેવામાં આવે છે. તેમાં, હિસ્ટોન્સ પ્રોટીન કોર બનાવે છે, જેની સપાટી પર ડીએનએ સ્થિત છે. ડીએનએ એક વિભાગ બનાવે છે જે મુખ્ય પ્રોટીન સાથે જોડાયેલ નથી - એક લિંકર, જે, બે પડોશી ન્યુક્લિયોસોમને જોડે છે, તે પછીના ન્યુક્લિયોસોમના ડીએનએમાં જાય છે. તેઓ વિસ્તરેલ DNA અણુઓ પર એક પછી એક બેસીને લગભગ 10 nm ની ગ્લોબ્યુલર રચનાઓ બનાવે છે. કોમ્પેક્શનનું બીજું સ્તર 30 એનએમ ફાઈબ્રિલ છે. પ્રથમ, ન્યુક્લિયોસોમલ, ક્રોમેટિન કોમ્પેક્શનનું સ્તર નિયમનકારી અને માળખાકીય ભૂમિકા ભજવે છે, જે ડીએનએ પેકેજિંગની ઘનતાને 6-7 ગણી સુનિશ્ચિત કરે છે. મિટોટિક રંગસૂત્રોમાં અને ઇન્ટરફેસ ન્યુક્લીમાં, 25-30 એનએમના વ્યાસવાળા ક્રોમેટિન ફાઇબ્રિલ્સ શોધી કાઢવામાં આવે છે. સોલેનોઇડ પ્રકારના ન્યુક્લિયોસોમ પેકિંગને અલગ પાડવામાં આવે છે: 10 એનએમના વ્યાસ સાથે ગીચતાથી ભરેલા ન્યુક્લિયોસોમનો દોરો લગભગ 10 એનએમની હેલિકલ પિચ સાથે વળે છે. આવા સુપરહેલિક્સના વળાંક દીઠ 6-7 ન્યુક્લિયોસોમ્સ છે. આવા પેકિંગના પરિણામે, કેન્દ્રિય પોલાણ સાથે સર્પાકાર-પ્રકારનો ફાઇબરિલ દેખાય છે. ન્યુક્લીમાં ક્રોમેટિનમાં 25-એનએમ ફાઈબ્રિલ્સ હોય છે, જેમાં સમાન કદના નજીકના ગ્લોબ્યુલ્સ હોય છે - ન્યુક્લિયોમર્સ. આ ન્યુક્લિયોમર્સને સુપરબીડ્સ ("સુપરબીડ્સ") કહેવામાં આવે છે. 25 એનએમના વ્યાસ સાથેનું મુખ્ય ક્રોમેટિન ફાઈબ્રિલ એ કોમ્પેક્ટેડ ડીએનએ પરમાણુ સાથે ન્યુક્લિયોમર્સની રેખીય ફેરબદલ છે. ન્યુક્લિયોમરના ભાગ રૂપે, ન્યુક્લિયોસોમલ ફાઈબ્રિલના બે વળાંકો રચાય છે, જેમાં પ્રત્યેકમાં 4 ન્યુક્લિયોસોમ હોય છે. ક્રોમેટિન પેકિંગનું ન્યુક્લિયોમેરિક સ્તર ડીએનએના 40-ગણા કોમ્પેક્શનને સુનિશ્ચિત કરે છે. ક્રોમેટિન ડીએનએ કોમ્પેક્શનના ન્યુક્લસોમલ અને ન્યુક્લિયોમેરિક (સુપરબિડ) સ્તરો હિસ્ટોન પ્રોટીન દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. DNA ના લૂપ ડોમેન્સ-ત્રીજા સ્તરક્રોમેટિનનું માળખાકીય સંગઠન. ક્રોમેટિન સંસ્થાના ઉચ્ચ સ્તરે, ચોક્કસ પ્રોટીન ડીએનએના ચોક્કસ વિભાગો સાથે જોડાય છે, જે બંધનકર્તા સ્થળો પર મોટા લૂપ્સ અથવા ડોમેન્સ બનાવે છે. કેટલીક જગ્યાએ કન્ડેન્સ્ડ ક્રોમેટિનના ઝુંડ હોય છે, રોઝેટ જેવી રચનાઓ જેમાં 30 એનએમ ફાઈબ્રિલ્સના ઘણા લૂપ્સ હોય છે જે ગાઢ કેન્દ્રમાં જોડાય છે. રોઝેટ્સનું સરેરાશ કદ 100-150 એનએમ સુધી પહોંચે છે. ક્રોમેટિન ફાઈબ્રિલ્સના રોઝેટ્સ - ક્રોમોમેરેસ. દરેક ક્રોમોમેરમાં ઘણા ન્યુક્લિયોસોમ-સમાવતી લૂપ્સ હોય છે જે એક કેન્દ્રમાં જોડાયેલા હોય છે. ક્રોમોમેરેસ ન્યુક્લિયોસોમલ ક્રોમેટિનના વિભાગો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે. આ લૂપ-ડોમેન ક્રોમેટિન સ્ટ્રક્ચર ક્રોમેટિનના માળખાકીય કોમ્પેક્શનને સુનિશ્ચિત કરે છે અને રંગસૂત્રોના કાર્યાત્મક એકમો - પ્રતિકૃતિઓ અને ટ્રાન્સક્રિપ્ટેડ જનીનોને ગોઠવે છે.

સેન્ટ્રોમેરેસ અને ટેલોમેરેસની રચના

સેન્ટ્રોમેરિસના ઉત્ક્રાંતિને સમજાવતું મોડેલ.

ટેલોમેરેસ

ઉપર -રંગસૂત્રની પ્રતિકૃતિના સમયે ટેલોમેર, જ્યારે તેનો છેડો ટેલોમેરેઝ કોમ્પ્લેક્સ માટે સુલભ હોય છે, જે પ્રતિકૃતિ કરે છે (રંગસૂત્રની ખૂબ જ ટોચ પર ડીએનએ સ્ટ્રાન્ડનું બમણું થવું). પ્રતિકૃતિ પછી, ટેલોમેરિક ડીએનએ (કાળી રેખાઓ) તેના પર સ્થિત પ્રોટીન સાથે મળીને (બહુ રંગીન અંડાકાર તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે) ટી-લૂપ બનાવે છે ( ચિત્રની નીચે).

કોષ ચક્રમાં ડીએનએ કોમ્પેક્શનનો સમય અને ઉત્તેજક પ્રક્રિયાઓના મુખ્ય પરિબળો