Структура хромосом эукариот
Хромосомы эукариот состоят из ДНК и белка, которые вместе образуют хроматин. Большинство хромосом на 75% состоят из ДНК и на 25% из белка. Абсолютное количество ДНК в хромосомах широко варьирует как в пределах вида, так и между видами, что отражается на размере хромосом. Во время синтеза белка (в интерфазе) с хромосомами связана и РНК.
Каждая эукариотическая хромосома состоит из одной нитевидной двухцепочечной молекулы ДНК, непрерывной по всей своей длине. Эта ДНК очень компактно упакована, поскольку она может достигать в длину нескольких сантиметров. Хромосомная ДНК образует комплексы с разными белками, большинство которых составляют гистоны — положительно заряженные белки с высоким содержанием аргинина и лизина (см. рис. 3-14).
Большинство гистонов состоит из 100—130 аминокислотных остатков (среди них 20 — 40 остатков лизина и аргинина, собранных на одном конце молекулы). В противоположность гистонам благодаря фосфатным группам двухцепочечная ДНК заряжена отрицательно. Похожие на бусинки структуры, называемые нуклеосомами (рис. 9-2,А), образуются в результате взаимодействия этих противоположно заряженных молекул. Проведенные недавно исследования показали, что «бусинки» представляют собой эллипсоиды, длиной около 110 и шириной 65—70 А.
Каждая нуклеосома состоит из октамера — комплекса из восьми молекул четырех типов гистонов (по две молекулы каждого типа) — и участка ДНК, обвивающего октамер подобно пружине. В составе нуклеосом ДНК плотно упакована и защищена от действия ферментов.
Между нуклеосомами расположены нити ДНК с прикрепленными к ним негистоновыми белками. Негистоновые белки очень разнообразны. Среди них — регуляторы транскрипции отдельных генов, ферменты, участвующие в модификации белков и нуклеиновых кислот, и белки, определяющие структуру хромосом и ядер.
Некоторые участки хромосом, упакованные до высококонденсированного состояния, называют гетерохроматином. Остальной хроматин, который в интерфазе находится в неконденсированном состоянии, называют эухроматином. Конденсированная организация гетерохроматина предотвращает транскрипцию мРНК; экспрессия эухроматиновых генов часто подавляется, если они расположены вблизи гетерохроматиновых участков. В раннем мейозе или митозе эухроматин конденсируется.
В ДНК обнаруживается ряд спирализованных участков, разделенных незакрученными нитями. Утолщенные спирализованные фрагменты, или хромомеры, гораздо крупнее, чем нуклеосомы, и их можно видеть под световым микроскопом (рис. 9-2,Б). Еще более крупные спирали образуются на некоторых стадиях деления ядра (см. рис. 8-1).
П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айкхорн, Современная ботаника В 2-х томах, Том 1, Перевод с английского канд. биол. наук В. Н. Гладковой, проф. М. Ф. Даниловой, д-ра биол. наук И. М. Кислюк, канд. биол. наук Н. С. Мамушиной под редакцией акад. А. Л. Тахтаджяна
AOF | 22.11.2020 17:55:18