Нуклеиновые кислоты

Суммарная длина ДНК в клетках человека составляет около 2 м. Диаметр ядра клетки — порядка 7 мкм. Если учесть, что каждая хромосома представлена отдельной молекулой ДНК, уровень компактизации ДНК составляет более 6000 раз. Каким же образом это достигается?

1. 
   Первый уровень компактизации ДНК - нуклеосомный. Если подвергнуть действию нуклеазы хроматин, то ДНК подвергается распаду на регулярно повто­ряющиеся структуры. Эти повторяющиеся структуры представляют собой 8 молекул белков-гистонов (октамер) и намотанную на этот октамер ДНК. Такая сложная нуклеопротеидная частица получила название нуклеосомы. В ней гистоны образуют белковую основу-сердцевину, по поверхности которой располага­ется почти 2 витка ДНК.

   Между нуклеосомами остается не связанный с гистонами участок ДНК — линкер, который, соединяя две соседние нуклеосомы, переходит в ДНК следующей нуклеосомы. Этот уровень компактизации иногда называют «бусины на нитке», где бусины — это нуклеосомы, а нитка — это ДНК. Диаметр нуклеосомы около 11 нм. Первый, нуклеосомный, уровень компакти­зации хроматина играет регуляторную и структурную роль, обеспечивая плотность упаковки ДНК в 6—7 раз. 

   
   
2. 
   Второй уровень компактизации—30 нм фибрилла. В митотических хромосомах и в интерфазных ядрах выявляются фибриллы хроматина с диаметром 25—30 нм. Выделяют соленоидный тип укладки нуклеосом: нить плотно упако­ванных нуклеосом диаметром 10 нм образует витки с шагом спирали около 10 нм. На один виток такой су­перспирали приходится 6—7 нуклеосом. В результате такой упаковки возникает фиб­рилла спирального типа с цент­ральной полостью. Хроматин в составе ядер имеет 25-нм фибриллы, которая состоит из сближенных глобул того же размера — нуклеомеров. Эти нуклеомеры называют сверхбусинами («супербиды»). Основная фибрилла хроматина диаметром 25 нм представляет собой линейное чередование нуклеомеров вдоль компактизованной молекулы ДНК. В составе нуклеомера образуются два витка нуклеосомной фибриллы, по 4 нуклеосомы в каждом. Нуклеомерный уровень укладки хроматина обеспечивает 40-кратное уплотнение ДНК. Нуклесомный и нуклеомерный (супербидный) уровни компак­тизации ДНК хроматина осуществляются за счет гистоновых белков.
   
3. 
   
   
   жүктеу/скачать 14,46 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: