ما هو هيكل الكروماتين وظيفة؟

الكروماتين عبارة عن كتلة من المادة الوراثية تتكون من الحمض النووي البروتينات التي تتكثف لتشكيل الكروموسومات أثناء انقسام الخلايا حقيقية النواة. يقع الكروماتين في نواة لدينا الخلايا.

تتمثل الوظيفة الأساسية للكروماتين في ضغط الحمض النووي في وحدة مدمجة ستكون أقل حجمًا ويمكن وضعها داخل النواة. يتكون الكروماتين من مجمعات من البروتينات الصغيرة المعروفة باسم هيستون والحمض النووي.

تساعد الهستونات في تنظيم الحمض النووي في هياكل تسمى النيوكليوسومات من خلال توفير قاعدة يمكن أن يلتف فيها الحمض النووي. تتكون النواة من تسلسل الحمض النووي المكون من حوالي 150 زوجًا أساسيًا يتم لفها حول مجموعة من ثمانية هيستونات تسمى octamer.

يتم طي النوكليوسوم لإنتاج ألياف كروماتين. يتم لف ألياف الكروماتين وتكثيفها لتشكيل الصبغيات. الكروماتين يجعل من الممكن للعديد من عمليات الخلية بما في ذلك تكرار الحمض النووي, النسخ، إصلاح الحمض النووي ، إعادة التركيب الجينيوانقسام الخلايا.

يمكن ضغط الكروماتين داخل الخلية بدرجات متفاوتة حسب مرحلة الخلية في دورة الخلية.

في النواة ، يوجد كروماتين في صورة euchromatin أو heterochromatin. أثناء بين الطور من الدورة ، الخلية لا تنقسم ولكن تمر بفترة نمو.

معظم الكروماتين في شكل أقل إحكاما يعرف باسم euchromatin. يتم كشف المزيد من الحمض النووي في euchromatin مما يسمح لتكرار النسخ ونسخ الدنا.

أثناء النسخ ، والحمض النووي الحلزون المزدوج يستريح ويفتح للسماح لل الجينات ترمز الى البروتينات ليتم نسخها. وهناك حاجة إلى تكرار الحمض النووي والنسخ للخلية لتوليف الحمض النووي والبروتينات و عضيات استعدادا لانقسام الخلايا (الانقسام المتساوي أو الانقسام الاختزالي).

توجد نسبة صغيرة من الكروماتين في صورة heterochromatin أثناء الطور البيني. هذا الكروماتين معبأ بإحكام ، ولا يسمح بنسخ الجينات. البقع المتغايرة اللون أكثر قتامة مع الأصباغ مما يفعل euchromatin.

الطور الأول: خلال مرحلة الانقسام ، تصبح ألياف الكروماتين ملفوفة في الكروموسومات. يتكون كل كروموسوم مكرر من اثنين من الكروماتيدات انضم في centromere.

الطورية: أثناء الطورية ، يصبح الكروماتين مكثفًا للغاية. الكروموسومات محاذاة في لوحة الطورية.

الطور: أثناء الطور ، الكروموسومات المقترنة (الكروماتيدات الشقيقة) منفصلة ويتم سحبها من قبل microtubules المغزل إلى طرفي نقيض من الخلية.

Telophase: في الطور ، كل جديد ابنة كروموسوم يتم فصلها إلى نواة خاصة بها. ألياف الكروماتين غير ملفوفة وتصبح أقل كثافة. بعد التحلل الخلوي ، يتم إنتاج خليتين ابنتيتين متطابقتين وراثياً. كل خلية لديها نفس العدد من الكروموسومات. تستمر الكروموسومات في التآكل والإطالة وتشكيل الكروماتين.

غالبًا ما يواجه الأشخاص مشكلة في التمييز بين المصطلحات الكروماتين والكروموسوم والكروماتيد. في حين أن جميع الهياكل الثلاثة تتكون من الحمض النووي وتوجد داخل النواة ، كل منها محدد بشكل فريد.

• يتكون الكروماتين من الحمض النووي والهستونات التي يتم تعبئتها في ألياف رقيقة وخيوطية. لا يتم تكثيف ألياف الكروماتين هذه ولكن يمكن أن توجد في شكل مضغوط (heterochromatin) أو في شكل أقل ضغطًا (euchromatin). العمليات بما في ذلك تكرار الحمض النووي ، النسخ ، وإعادة التركيب تحدث في euchromatin. أثناء انقسام الخلايا ، يتكاثف الكروماتين لتشكيل الصبغيات.
• الكروموسومات هي مجموعات واحدة تقطعت بهم السبل من الكروماتين المكثف. أثناء عمليات انقسام الخلايا مثل الانقسام والانقسام الاختزالي ، تتكرر الكروموسومات لضمان حصول كل خلية ابنة جديدة على العدد الصحيح للكروموسومات. كروموسوم مكرر ذو تقاطع مزدوج وله شكل X مألوف. الخطان متطابقان ومترابطان في منطقة وسط تسمى centromere.
• أ كروماتيد هو أحد خيوط كروموسوم متكرر. تسمى الكروماتيدات المتصلة بواسطة سنترومير بالكروماتيدات الشقيقة. في نهاية انقسام الخلايا ، تنفصل الصبغيات الشقيقة ، وتصبح كروموسومات ابنة في خلايا الابنة المشكلة حديثًا.

كوبر ، جيفري. الخلية: المنهج الجزيئي. 8th Edition، Sinauer Associates (Oxford University Press)، 2018، Oxford، U.K.