Хромосомы интерфазная и метафазная

Рис. 4.20. Пространственные модели интерфазной и метафазной эукариотической хромосомы. А. Схематическое изображение винтовых структур, начиная от двойной спирали Уотсона-Крика диаметром 20 А далее нуклеосома-100 А, соленоид-300 А, трубка-2000 А и, наконец, метафазная хроматида-6000 А. Б. Пространственная модель двух последних уровней организации метафазной хроматиды, сделанная из проволоки. Тончайшие белые поперечные линии на проволоке (указаны белой стрелкой) представляют двойную спираль Уотсона-Крика диаметром 20 А, белая черта указывает диаметр соленоида (300 А), черная-диаметр

Накручивание ДНК на нуклеосомную сердцевину обеспечивает конденсацию ДНК, так как уменьшает ее линейные размеры. Участок ДНК длиной 200 нар оснований имеет в растворе длину 680 А. В нуклеосоме это количество ДНК укладывается в частицу диаметром 100 А. Таким образом, плотность упаковки (степень конденсации) нуклеосомы составляет примерно 7. Сравнима ли эта величина со степенью конденсации ДНК в хромосоме Метафазные хромосомы человека, которые находятся в сильно конденсированном состоянии, содержат 5,3 КУ пар оснований, что соответствует контурной длине ДНК 180 см. Эта ДНК упакована в 46 цилиндрических структур, общая длина которых составляет 200 мкм. Таким образом, плотность упаковки ДНК в метафазных хромосомах равна приблизительно Ю . В интерфазных ядрах, где хроматин находится в более дисперсном состоянии, плотность упаковки для ДНК составляет примерно 10 -10 Очевидно, нуклеосома представляет собой лишь первый уровень конденсации ДНК. [c.133]

Переход от интерфазной хромосомы к метафазной хроматиде, вероятно, связан с еще одним аналогичным закручиванием теперь уже трубки диаметром в 2000 А в винтовую структуру диаметром около 6000 А (рис. 4.20). Эта общая схема организации ДНК в ядрах клеток игнорирует различия в степени спирализации, которые почти наверняка существуют между теми участками хромосом, которые участвуют в синтезе РНК и репликации ДНК, и теми, которые в этих процессах не участвуют. Кроме того, гетерохроматиновые участки хромосом более компактны, чем эухроматиновые. В любом случае ДНК в ядрах эукариотических клеток образует иерархическую систему спиралей, основной единицей которой является нуклеосома. [c.117]

С механизмом клеточной дифференцировки связан интересный вопрос сохраняется ли на уровне структуры хроматина память об активном или неактивном состоянии гена при клеточном делении и транскрипции При клеточном делении хроматин, видимо, сохраняет особенности своей структуры, например гиперчувстви-тельные участки в хроматине некоторых генов сохраняются в метафазных хромосомах в тех же местах, что и в интерфазном хроматине. Очевидно, это определяется тем, что регуляторные белки, связанные с промоторными участками генов, ассоциированы с ДНК и в составе метафазной хромосомы. Однако судьба регуляторных белков в процессе репликации ДНК неизвестна. [c.258]

В интерфазном ядре соленоидная структура в свою очередь уложена в спираль диаметром около 2000 нм. Переход от интерфазного хроматина к метафазным хромосомам, по-видимому, сопровождается возникновением еще одного уровня спирализащ1и с образованием структур диаметром около 6000 нм. При этом следует помнить, что укладка хроматина в разных участках хромосом (эухроматин, гетерохроматин, зоны первичной и вторичной перетяжек и т. д.) может варьировать. [c.140]

Важным результатом взаимодействия ДНК с белками в составе хроматина является ее компактизация. Суммарная длина ДНК, заключенной в ядре клеток человека, приближается к 1 м, тогда как средний диаметр ядра составляет 10 мкм. Длина молекулы ДНК, заключенной в одной хромосоме человека, в среднем равняется 4 см. В то же время длина метафазной хромосомы составляет 4 мкм. Следовательно, ДНК метафазных хромосом человека компактизована по длине, по крайней мере, в 10" раз. Степень компактизации ДНК в интерфазных ядрах значительно ниже и неравномерна в отдельных генетических локусах. С функциональной точки зрения различают эухроматин и гетерохроматин [36-39]. Эухроматин характеризуется меньшей по сравнению с гетерохроматином компактизацией ДНК, и в нем главным образом локализуются активно экспрессирующиеся гены. В настоящее время все еще широко распространено мнение [c.27]

Метод FISH может применяться для диагностики анеуплоидий в интерфазных ядрах. Принцип метода в этом варианте такой же, как и для метафазных пластинок (описан выше). Например, специфичный для хромосомы 21 зонд ДНК, соединённый с биотином, гибридизируется с денатурированными клетками из амниотической жидкости на предметном стекле. В норме, т.е. если у плода есть дисомия по хромосоме 21, в ядре будут видны две флюоресцирующие соответствующим цветом точки. Если у плода трисомия, то в ядре будут видны 3 точки. Такой методический приём называют интерфазной цитогенетикой. Метод прост, экономичен и требует мало времени (несколько часов). [c.256]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология