5. Химический состав хромосом. Морфологическое строение хромосом.

Хромосомы (др.-греч. χρῶμα «цвет» + σῶμα «тело»)  - нуклеопротеидные структуры, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации и которые предназначены для ее хранения, реализации и передачи.

Хромосомы могут быть линейными и кольцевыми.

Химический состав хромосом.

Хромосомы состоят из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК, 30–45 %) и белков, из них: гистоновые — 30–50 % и негистоновые — 4–33 %. Кроме того, содержат:

Некоторое количество РНК, образующейся при транскрипции, ионы Са2+, Mg2+.

Липиды: нейтральные (холестерин и его эфиры, триглицериды, свободные жирные кислоты) и полярные (кардиолипин, фосфатидилхолин, сфингомиелин).

М орфологическое строение хромосом.

6. Теломеры. Функции теломер. Предел Хейфлика.

Теломеры – это концевые участки хромосом, которые содержат в себе повторяющийся нуклеотидный паттерн. У большинства животных он выглядит как TTAGGG (буквы обозначают нуклеотиды: тимин, аденин, гуанин соответственно). Теломеры представляют собой некодирующие участки (не отвечают за синтез белка или РНК).

Теломеры защищают края хромосомы от соединения с свободными концами других молекул ДНК или её самой, что происходит, когда система репарации клетки (система, которая выполняет починку ДНК) обнаруживает двуцепочечный разрыв дуплекса.

В каждом цикле деления теломеры клетки укорачиваются из-за неспособности ДНК-полимеразы синтезировать копию ДНК с самого конца. Она в состоянии лишь добавлять нуклеотиды к уже нуклеотидной затравке – праймеру.

По этой причине ДНК-полимераза нуждается в праймере, к которому она могла бы добавить первый нуклеотид.

Данный феномен носит название концевой недорепликации.

Наилучшим кратким определением для теломер будет «обратный счетчик количества клеточных делений». Каждая клетка может пройти примерно через 50 делений: после этого теломеразная защита исчерпается, и это служит сигналом для начала апоптоза – запрограммированной клеточной смерти. Число в 50 делений называют «пределом Хейфлика» – в честь Леонарда Хейфлика, который этот лимит делений и открыл.

7. Микротрубочки. Типы прикреплений микротрубочек. Кинетохор.

Кинетохор — белковая структура на хромосоме, к которой крепятся волокна веретена деления во время деления клетки. Кинетохоры играют важнейшую роль при сегрегации хромосом для последующего разделения родительской клетки на две дочерние. Кинетохоры формируются на центромерах хромосом у эукариотов. Кинетохоры подразделяют на две области — внутреннюю, крепко связанную с центромерной ДНК, и внешнюю, взаимодействующую с микротрубочками веретена деления. Структурно кинетохоры состоят из множества белков, их набор различен у разных видов, но многие из них гомологичны. Основными белками, входящими в состав кинетохора являются белки, связывающие его с хроматидой, и белки, участвующие в переносе хроматиды по микротрубочкам веретена деления. Основными из них являются динеины.

Микротрубочки в центральной части аппарата деления, в собственном веретене деления, так же как микротрубочки центросфер, возникают в результате полимеризации тубулинов в зоне центриолей и около кинетохоров, расположенных в области центромерных перетяжек хромосом. В индукции роста микротрубочек веретена в зоне полюса деления принимает участие одна из центриолей диплосомы, а именно материнская. Такое новообразование и рост нитей (пучков микротрубочек) веретена происходят в профазе митоза.

В то же время видны появляющиеся на хромосомах в местах первичных перетяжек пластинчатые кинетохоры, около которых позднее также появляются микротрубочки, идущие в направлении полюсов деления. Таким образом, у животных клеток центриоли и хромосомные кинетохоры являются центрами организации микротрубочек (ЦОМ) веретена деления. В конце профазы ядерная оболочка окончательно разрушается, и хромосомы погружаются в цитоплазму.