Митотикалық хромосоманың құрылысы
Сабақтың мақсаты. Митотикалық хромосоманың құрылысымен танысу.
Қажетті материалдар, құрал-жабдықтар: Цитологиялық препараттар, жарық микроскопы, заттық және жабын шынылар, өткір препараттық инелер, пипеткалар, сорғыш қағаз.
Хромосомалардың морфологиясы және көлемі. Хромосома-лардың жалпы морфологиясы оларды ең қысқарған және экватор жазықтығында орналасқан метафаза немесе анафазанын бастапқы стадиясында жақсы байқалады. Бұл кезде хромосомалар жақсы көрінеді, олар пішіні мен үлкендігі жөнінен айрықшаланады (2-сурет). Әр хромосоманың формасы негізінен алғашқы тартылыс кезінде анықталады, ол жерде центромера болады. Әр турлі хромосомолардағы центромераның орны түрлішс болады, бірақ ол әр хромосоманың өзіне тән және тұракты болады. Центромера хромосоманың ең үшында болмайды деп болжайды. Хромосомалардың ен, ұшындағы сегменттері теломера деп аталады. Хромосоманың центромераға жақын орналасқан учаскесін проксимальді, қашығырақ учаскесін дистальды дел атайды. Хромосомада алғашқы тартылыстан өзге, ұршык, жіпшелері-мен байланыссыз екінші тартылыс болуы мүмкін (2-сурет, 5). Хромосомадағы бүл тартылыс ядрошықтың калыптасуымен байланысты, оны ядро ұйымдастырушы деп атайды. Хромосоманың бұл учаскесінің қүрылысы күрделі екені аныкталды және рибосомалық РНК синтезіне жауапты. Екінші тартылыс кей-де өте ұзын болуы мүмкін, ондай жағдайда ол тартылыс хромосоманын. негізгі денесінен шағын учаскені бөліп тұрады, ол спутник деп аталады. Мұндай хромосомалар спутникті деп аталады (2-сурет, 6).
Жоғарыда айтылғандай, метафаза кезінде хромосомаларды полюске тарататын центромераға ұршык жіпшелері бекітілсді. Егер хромосоманын, центромерсіз учаскесі (ацентрлік фрагмент) бұзылса, ол репродукциялана алуға қабілетті, бірақ центромераны қалпына келтіре алмайды. Центромерасы болмағанлык тан, мүндай ацентрлік фрагмент ориентация жасай алманды. сондықтан клетка бөлінуі кезінде көбінесе жойылып кетеді. Фрагмент центромерасымен баска хромосомаға байланысса ғана сақталады.Алайда таякша тәріздес хромосомалар да белгілі, ұршык жіпшелері оның бүкіл денесінің ұзына бойына жалғасады. Мұндай хромосомалардын диффузды центромерасы болады. Мұндай жағдайда бөлек қалған хромосома фрагменттері анафазаға бір қалыпты ажырауы мүмкін. Бұл құбылыстьщ табиғаты әлі жете зерттелмеген. Хромосомалардың морфологиясы ғана емес, үлкендігі де әртүрлі. Олардың ұзындығы 0,2—50 мкм аралығында; диаметрі 0,2—5 мкм (немесе 20—50 нм). Алайда белгілі бір хромосоманың үзындығы біршама түрақты.
Жіктеп бояуға мүмкіндік беретін хромосоманы бояудын. жаңа әдістерін қолдану, яғни хромосоманың боялған және боялмаған беліктерінің заңды кезектесуін — диаметрі әр түрлі дискілерін анықтау, әр хромосомаға дәл сипаттама беруге яғни хромосоманың жекедаралығын анықтауға мүмкіндік берді. Сонымен әр клеткада хромосомалардың формасын, үлкендігін және жіктеліп боялуын қарастырған кезде олардың бәрін өзара ұқсатуға болады. Ал зерттеп білуді жеңілдету үшін, әрқайсысын ажыратып нөмірлеу керек. Мысалы, адам хромосомалары және бірқатар басқа организм хромосомалары осылай істелген.
Хромосомалардың құрылымы. Бвлінетін клеткалардағы хромосомалардың қүрылымы профазада керіне бастайды. Жоғарыда айтылғандай, алғашқы профазада хромосомалар қосарлан-ған жіңішке жіп (сіңлілі хроматидтер) тәріздес болады. Мета-фаза стадиясында хромосомалардьщ 4 жіпшеден тұратыны кейде жарық микроскопынан көрінеді, олар жартыхроматидтер деп аталады. Жарты хроматидтер хромосома құрылымындағы ең карапайым ұсақ бөлік емес екені электрондық микроскоп көмегімен анықталды. Әр хромосоманың өзі хромонема деп аталатын көптеген жіпшелерден құралады деген гипотеза айтылып жүр. Рентгеноструктуралық анализ мәліметтері бойынша ең жіңішке жіпшенің диаметрі 3 нм шамасындай болады. Хромосоманың көптеген жіпшелерден қүралған құрылымы 4-суреттен жақсы көрінеді. Осы модельге сәйкес хромосомадағы жіпшелердің жал-пы саны 64.
Сол сияқты екінші гипотеза да белгілі, ол бойынша хромо-сомалар бір ғана жіптен тұрады, сол жіптің спиральдануы жәпе бүктелуі нәтижесінде политенді құрылым қалыптасады. Әр түрлі организмдер клеткасының ядросында ұзындығы 1—22 мм жететін ДНҚ молекуласының уздіксіздігі осы соцғы гипотезаны қоштайды.Бұл жағдай метафазада ДНҚ-ның 100—500 есеге дейін «тығыздала» (спирализация, конденсация) түсетінін көрсетеді. Жіпшелердін қа-баттасып бүктелу моделі классикалык генетиканың мәліметтерімен де үйлеседі (9, 21-тарауды қараңыз). Алғашқы гнпотеза тіпті расталмаған күннің өзінде хромосомадағы құрылым иерархиясын түсінуге мүмкіндік береді.
№15 Зертханалық жұмыс
Достарыңызбен бөлісу: |