Метафазні хромосоми

Морфологію хромосом зазвичай характеризують по їх стану на стадії метафази мітоза (мал. 1.5).

Загальна довжина усіх 46 метафазних хромосом приблизно в 100 000 разів менша загальної довжини (- 190 см) молекул ДНК, які містяться в них, і складає близько 180 мкм.

Це слідує і з наведеного вище опису: перехід від ДНК до хроматинової нитки, так і згортання останнього в метафазную хромосому дає 100-кратне скорочення довжини.

Майже у кожної хромосоми виявляються наступні частини:

а) центромера (первинна перетяжка),

б) плечі - частини хромосоми по сторонах від центромери,

в) теломери - кінцеві ділянки плечей.

У області центромери знаходиться кінетохор - місце прикріплення клітинного веретена.

По положенню центромери хромосоми діляться на 3 види:

а) метацентричні - з рівними плечима,

б) субметацентричні - з плечима неоднакової довжини,

в) акроцентричні - одне плече практично відсутнє.

В цілому ж за розміром і формою хромосоми людини поділяються на 7 груп, показаних на рисунку.

Негістонові білки хромосом

Загальний масовий вміст кислих (негістонових) білків в хромосомах істотно менший, ніж гістонів. Проте ці білки надзвичайно різноманітні (включають, принаймні, декілька сотень різних представників).

Ймовірно, деякі з кислих білків відіграють структурну роль, беручи участь в утворенні наднуклеосомних рівнів укладання хромосом.

Іншу групу складають численні ферменти, що забезпечують процеси реплікації, модифікації, репарації і транскрипції.

Нарешті, найрізноманітнішою по складу, мабуть, є група регуляторних білків. Вони контролюють активність вищезгаданих ферментів, а також доступність тих або інших ділянок ДНК для цих ферментів.

З конкретними представниками двох останніх груп негістонових білків хромосом ми неодноразово будемо стикатись.

Ядерце

Ядерце (нуклеола) є найщільнішою структурою ядра і зазвичай має округлу форму. У ядрі може міститься як одне, так і декілька ядерець.

В той же час ядерце - це не окрема від хроматину структура, а його похідна. Воно формується у зв'язку з певними ділянками хромосом – так званими організаторами ядерця.

Кожен такий організатор містить декілька десятків або сотень копій генів рибосомної РНК (рРНК). На цих генах активно відбувається синтез попередників рРНК (про-РНК).

Останні тут же (у ядрі) піддаються дозріванню і, зв’язуються з рибосомальними білками, утворюють субодиниці рибосом.

Відповідно до вищесказаного, при електронній мікроскопії (мал. 1.6) біля ядерця виявляється пов'язана з ним ділянка хроматину (Сhr). У самому ж ядерці виявляються фібрилярні компоненти (про-рРНК, рРНК і їх гени на ДНК), а також гранулярні структури (субодиниці рибосом).

А при світловій мікроскопії ядерця відрізняються базофілією (із-за великої концентрації РНК) і позитивним забарвленням по Браше (на РНК).

Від ядерця субодиниці рибосом переміщуються до пор ядерної оболонки, через які проходять в цитоплазму.

1.2. Реплікація основної частини днк

Один з найважливіших внутрішньоядерних процесів - реплікація, або подвоєння кількості ДНК. Часто цей процес називают також реплікативним синтезом ДНК (маючи на увазі, що буває ще репаративний синтез).

Саме реплікація ДНК забезпечує відтворення спадкової інформації при утворенні нових клітин.

Приблизно в той же час відбувається подвоєння кількості і хромосомних білків. Отже, реплікація ДНК - складова частина більш складнішого процесу - реплікації хромосом.