Хромосомный уровень организации генетического материала. Химическая и структурная организация хромосом, организация хромосом в ходе митотического цикла

Химическая организация: Хромосомы в основном состоят из ДНК и белков, которые образуют нуклеопротеиновый комплекс – хроматин. Все хромосомные белки делят на 2 группы: гистоны и негистоновые белки.

Гистоны: достаточно прочно соединяясь с молекулами ДНК, препятствуют считыванию заключенной в ней информации. В этом состоит их регуляторная функция. Также эти белки выполняют структурную функцию, обеспечивая пространственную организацию ДНК в хромосомах.

Негистоновые белки включают ферменты синтеза и процессинга РНК, редупликации и репарации ДНК. Кислые белки выполняют и регуляторную и структурную функции.

Помимо Днк и белков в хромосомах содержатся РНК, липиды, полисахариды и ионы металлов. Ругуляторная роль компонентов хромосом заключается в запрещении или разрешении считывания с молекулы ДНК.

Стурктурная организация хромосомы во время митоза:

1. Нуклеосомная нить. Молекула ДНК комплексируется с белковыми корами, спирально накручиваясь на них. Свободные от контакта участки ДНК называются связующими. Отрезок ДНК вместе с белковым кором составляют нуклеосому. Итак, в основе структуры хроматина лежит нить, представляющая собой цепочку нуклеосом.

2. Хоматиновая фибрилла. Дальнейшая компактизация нити обеспечивается гистоном НI, который соединяется со связующими участками ДНК и двумя соседними белковыми телами и сближает их. В результате образуется более компактная структура.

3. Интерфазная хромонема. Этот этап обуслевлен укладкой хроматиновой фибриллы в петли. В их образовани участвую негистоновые белки. Эти белки сближают указанные участки с образованием петель из расположенных между ними фрагментов хроматиновой фибриллы. Дальше происходит конденсация хроматиновых петель и объединение петель, имеющих сходную структуру, в блоки. В результате образуется интерфазная хромонема.

4. Метафазная хромосома: вступление клетки из интерфазы в митоз сопровождается суперкомпактизацией хроматина. Этот процесс начинается в профазе, достигая своего максимального выражения в метафазе митоза. В телофазе происходит декомпактизация вещества хромосом, которое приобретает структуру интерфазного хроматина.