Ядро: синтез днк і теломераза

Перш ніж приступити до розгляду внутрішньоядерних процесів, коротко охарактеризуємо структури ядра.

1.1. Компоненти ядра

Ядра клітин містять наступні компоненти

а) ядерну оболонку,

б) ядерний білковий матрикс,

в) хромосоми,

г) пов'язані з хромосомами ядерця,

д) ядерний сік.

Ядерна оболонка і ядерний матрикс

Ядерна оболонка включає дві мембрани - внутрішню і зовнішню. Між ними знаходиться перинуклеарний простір шириною 20-50 нм.

У основі кожної мембрани лежить, як завжди, ліпідний бішар.

Мембранні білки можуть бути інтегральними (пронизують ліпідний бішар наскрізь) і периферичними (пов’язані з будь-якою з поверхонь мембрани).

Зовнішня ядерна мембрана з боку цитоплазми нерідко покрита рибосомами. При цьому вона може безпосередньо переходити в мембрани ендоплазматичної сітки.

З внутрішньою поверхнею внутрішньої мембрани пов’язана тонка пластинка (ядерна ламіна) білкової природи. Ця пластинка утворена так званими проміжними філаментами (d =10 нм) і розглядається як компонент ядерного матрикса.

Крім того, матрикс включає внутрішньоядерну фібрілярну сітку. До ядерної ламіни і внутрішньоядерної сітки кріпляться хромосоми, а також різноманітні білкові комплекси з ферментативною або регуляторною функцією.

Для забезпечення транспорту великих макромолекул (як у одну, так і в інший бік) в ядерній оболонці є пори. У області кожної пори внутрішня і зовнішня оболонки зливаються, а в отвір вбудований так званий комплекс пори.

Один з компонентів такого комплексу - тонка діафрагма, що закриває отвір. По периферії пори, з обох сторін від діафрагми, розташовані білкові гранули, які більші за розміром рибосоми. Ще одна гранула знаходиться в центрі пори і пов'язана периферичними фібрилами.

У результаті структура нагадує велосипедне колесо.

У самій дифрагмі, що закриває пору, можуть утворюватися тимчасові циліндричні канали, через які відбувається транспорт речовин.

Кількість пор в ядерній оболонці тим більша, чим інтенсивніше йдуть в клітині синтетичні процеси.

Хромосоми

У ядрі диплоїдної клітини людини - 46 хромосом (22 пари аутосом і 2 статеві хромосоми).

У пресинтетичний (постмітотичний) період життєвого циклу клітин, що діляться, а також завжди в клітинах, які не діляться, кожна хромосома містить лише одну молекулу ДНК.

Остання пов'язана з основними (гістоновими) і кислими (негістоновими) білками. Також у складі хромосом є молекули РНК, які або є незавершенними продуктами транскрипції, або виконують регуляторні, структурні або інші функції.

Днк хромосом

Загальна довжина усіх 46 молекул ДНК, що знаходиться в ядрі клітини людини, - близько 190 см. Ці молекули істотно відрізняються за розміром; середня ж довжина однієї з них приблизно 4 см.

Кожна з цих молекул включає 2 полінуклеотидні ланцюги, що утворюють подвійну спіраль.

У свою чергу, кожен ланцюг - це лінійна послідовність нуклеотидів (точніше, дезоксирибонуклеотидів) чотирьох видів : дАМФ, дГМФ, дЦТФ і дТМФ.

Будь-який з названих нуклеотидів має 3 компоненти (мал. 1.1) :

Азотиста основа

а) азотиста основа - пуринова: аденін (А) або гуанін (Г), або піримідинова: цитозин (Ц) або тимін (Т);

б) дезоксирибозу;

в) один фосфатний залишок.

Азотиста основа, пов'язана з пентозою, називається нуклеозидом: для ДНК це, відповідно, д-аденозин, д-гуанозин, д-цитидин і д-тимідин.

Виходячи з цього, і складаються назви нуклеотидів ДНК : дАМФ -дезоксиаденозин монофосфат, дГМФ - дезоксигуанозинмонофосфат, дЦМФ - дезоксицитидинмонофосфат, дТМФ - дезокситимідинмонофосфат.

У ланцюзі ДНК нуклеотиди зв'язуються з допомогою фосфатних груп