29. Характеристика хроматина, химический состав, особенности белков хроматина и их функции.

В эукариотических клетках ДНК в хромосоме существует в комплексе с другими химическими компонентами и в первую очередь с белками. Этот комплекс получил название хроматин. Большая часть хроматина представлена белками (до 65%), ДНК составляет около 35%. Кроме белков и ДНК в хроматин входит: РНК, липиды, углеводы, ионы металлов (Ca, Mg) и некоторые другие компоненты, но эти вещества находятся в хроматине в малом количестве.

В состав хроматина входят: белки-гистоны и негистоновые белки.

Белки-гистоны составляют около 80% от всех белков. Они составляют около 80% всех белков хроматина. Являясь положительно заряженными основными белками, они достаточно прочно соединяются с молекулами ДНК, несущими отрицательный заряд, чем препятствуют считыванию биологической информации, заключенной в ДНК. В этом состоит их регуляторная роль. Кроме того, гистоны выполняют структурную функцию, принимая участие в компактизации ДНК.

Негистоновые белки выполняют функции: 

1. структурная

2. регуляторная  

3. ферментативная

30. Представить типы белков-гистонов и определить их значение в организации и функционировании хромосом.

Выделяют 5 типов гистонов: H1; H2A; H2B; H3; H4. Особенностью генов этих белков является отсутствие в их последовательностях интронов. Белки гистоны не только выполняют структурную функцию в хроматине, но и участвуют в механизмах функционирования наследственного материала. Негистоновые белки выполняют структурную, регуляторную и ферментативную функцию в хроматине.

32. Что представляет собой нуклеосома и как она формируется.

Нуклеосома – повторяющаяся структурная единица хромосомы. Формирование нуклеосом можно представить путём накручивания спирально молекул ДНК на белковый остов, состоящий из 8 молекул гистонов четырёх типов: H2A; H2B; H3; H4 (гистоновый октамер, белковый кор). При этом молекула ДНК делает около двух витков вокруг белкового остова и переходит на другой остов. Часть ДНК, связывающая 2 нуклеосомы, получила название – линкерная нить. При этом происходит 7-кратное укорочение ДНК. 

31. Перечислить уровни компактизации днк в хромосоме.

Выделяют пять уровней упаковки (компактизации) ДНК в хромосоме или пять уровней структурной организации хромосом:

• Первый уровень – это формирование нуклеосом.

• Второй уровень – образование из нуклеосмной нити соленоидо-подобной структуры (фибриллы).

• Третий уровень компактизации ДНК – это формирование хроматиновых петель

• Четвёртый уровень – формирование хроматид.

• Пятый уровень – образование метафазных хромосом.

33. Что представляет собой второй уровень компактизации днк в хромосоме.

На втором уровне компактизации ДНК нуклеосомная нить закручивается в спираль с образованием соленоидо-подобной структуры (фибриллы). Стабильность этого уровня организации хромосомы обеспечивается гистоном H1, который «сшивает» витки ДНК соленоидаПри этом длина нити ДНК сокращается в 50 раз от исходной.

34. Что представляет собой третий уровень компактизации днк в хромосоме.

Третий уровень компактизации ДНК – это формирование хроматиновых петель (рис. 3). Хроматиновые соленоидо-подобные фибриллы укладываются в виде петель, диаметр фибриллы увеличивается до 300 нм. Степень компактизации при этом составляет 103 , первоначальная длина молекулы ДНК сокращается в 1000 раз.