¿Qué es la cromatina: definición, estructura y función

Los estudios bioquímicos de la genética – una forma importante para estudiar sus componentes principales – los genes y cromosomas. En este artículo vamos a ver lo que es la cromatina, conocer su estructura y función en la célula.

La herencia – la propiedad principal de la materia viva

Entre los principales procesos que caracterizan a los organismos que viven en la Tierra, se respira, la nutrición, el crecimiento, la selección y la reproducción. La última función es la más importante para la preservación de la vida en nuestro planeta. ¿Cómo no recordar que el primer mandamiento dado por Dios a Adán y Eva fue la siguiente: "Sed fecundos y multiplicaos". A nivel de las células función generativa se realiza con ácidos nucleicos (sustancia constituyente de cromosomas). Estas estructuras serán discutidos en lo que sigue.

También añadimos que la preservación y transmisión de la información genética transportada por los descendientes del mismo mecanismo que no depende del nivel de organización de los individuos, que es para el virus y las bacterias, y es universal a los seres humanos.

Lo que es la sustancia de la herencia

En este trabajo se estudia la estructura de la cromatina y funciones de los cuales son directamente dependientes de la organización de moléculas de ácido nucleico. Miescher científico suizo en 1869 compuestos se detectaron en los núcleos de las células del sistema inmune, que exhiben propiedades de los ácidos les llama ácidos nucleicos entonces primero nukleina y. Desde el punto de vista de la química, de TI macromoleculares compuestos – polímeros. Estos monómeros son nucleótidos que tienen la siguiente estructura: una base de purina o pirimidina, y el residuo de pentosa de ácido ortofosfórico. Los científicos han encontrado que dos tipos de ácidos nucleicos pueden estar presentes en las células: DNA y RNA. Ellos se complejan con las proteínas para formar un compuesto de cromosomas. Así como las proteínas, los ácidos nucleicos tienen múltiples niveles de organización espacial.

En 1953, el Premio Nobel era Watson y Crick descifrado la estructura del ADN. Es una molécula compuesta de dos cadenas interconectados por enlaces de hidrógeno que surgen entre las bases nitrogenadas en el principio de complementariedad (enfrente de la base timina y adenina situado enfrente de citosina – guanina). la estructura y función de los cuales estamos estudiando la cromatina, la molécula comprende un ácido desoxirribonucleico y varias configuraciones ribonucleicos. Sobre este tema, se discute con más detalle en la sección "Niveles de organización de la cromatina."

La localización de la sustancia de la herencia en una célula

ADN presente en estos cytostructure como el núcleo, y también en orgánulos, capaz de División – mitocondrias y cloroplastos. Esto es debido al hecho de que estos orgánulos realizan funciones esenciales en la célula: la síntesis de ATP, y la síntesis de la glucosa y la formación de oxígeno en las células vegetales. orgánulos sintéticos padre del paso doble ciclo de vida. Por lo tanto, las células hijas en la mitosis (división de las células somáticas) o meiosis (la formación de espermatozoides y óvulos) produjo las estructuras celulares arsenal deseados proporcionar las células con nutrientes y energía.

El ácido ribonucleico se compone de una cadena y tiene un peso molecular más bajo que el ADN. Se encuentra tanto en el núcleo y en hyaloplasm, y es parte de muchos orgánulos celulares: ribosomas, mitocondrias, retículo endoplasmático, plástidos. Cromatina en estos orgánulos asociados con la proteína histona y una parte de los plásmidos – cerrados circulares moléculas de ADN.

y la estructura de la cromatina

Así hemos establecido que el ácido nucleico contenido en la sustancia de los cromosomas – las unidades estructurales de la herencia. Su cromatina en el microscopio electrónico tiene la forma de gránulos o en estructuras filamentosas. Contiene, además de la ADN, e incluso moléculas de ARN, y proteínas que presentan propiedades básicas y las histonas con nombre. Todas las anteriores estructuras forman parte del nucleosoma. Se encuentran en el núcleo y los cromosomas se denominan fibrillas (rosca a solenoides). Resumiendo todo lo anterior, determinamos que esta cromatina. Este compuesto complejo de ácidos desoxirribonucleicos y proteínas específicas – histonas. Ellos, como las bobinas, se enrollan las moléculas de ADN de doble cadena para formar un nucleosoma.

Los niveles de organización de la cromatina

sustancia herencia tiene una estructura diferente, que depende de muchos factores. Por ejemplo, en qué etapa de la célula que experimenta el ciclo de vida: dividir el período (metoz o meiosis), o presynthetic sintético durante la interfase. De la forma de un solenoide, o fibrillas, como el más simple, hay una compactación adicional de la cromatina. La heterocromatina – un estado más denso, se forma en las porciones intrón del cromosoma, que no es posible la transcripción. Durante las células de descanso – interfase, cuando no hay proceso de división – karyoplasm heterocromatina ubicada en el núcleo periféricamente, cerca de su membrana. Sellado contenidos nucleares etapa postsynthetic se produce en el ciclo de vida de las células, es decir, inmediatamente antes de la división.

¿Qué determina la condensación de la materia de la herencia

Continuando a explorar la pregunta "¿qué es la cromatina", los investigadores encontraron que depende de las proteínas de sellado-histona que, junto con las moléculas de ADN y ARN en el nucleosoma. Se componen de cuatro tipos de proteínas, llamadas vacas y enlazador. En el momento de la transcripción (la lectura de la información de genes a través de RNA) material de la herencia mal fusionado, y se llama la eucromatina.

Actualmente se están estudiando en particular la distribución de moléculas de ADN asociadas con proteínas histonas. Por ejemplo, los investigadores encontraron que la cromatina diferentes loci del mismo cromosoma diferentes niveles de condensación. Por ejemplo, en los lugares de unión a la mitóticas filamentos cromosómicos husillo llamadas centrómeros, es más densa que las secciones teloméricas – loci final.

Genes-reguladores y cromatina

El concepto de la regulación de la actividad de los genes, creado por los genetistas franceses Jacob y Monod, da una idea de la existencia de zonas de ácido desoxirribonucleico, en la que no hay información sobre la estructura de la proteína. Realizan una puramente burocráticos – gestión funciones. Naming genes reguladores, estas partes de los cromosomas por lo general en su estructura proteínas desprovisto-histonas. Cromatina, la definición de las cuales se llevó a cabo mediante secuenciación, fue nombrado abierta.

En otros estudios se encontró que en estos loci se encuentra una secuencia de nucleótidos que previenen la adhesión a las moléculas de ADN de las partículas de proteína. Tales partes comprenden los genes reguladores son: promotores ehansery activadores. La compactación de la cromatina en ellos es alta, y la longitud de estas secciones medias alrededor de 300 nm. Hay un método para determinar la cromatina abierta bioquímica en los núcleos aislados en los que el uso de la enzima DNA-asa. Se descompone rápidamente loci de cromosomas, que carecen de proteínas histonas. Cromatina en estas áreas ha sido llamado hipersensibles.

El papel de la herencia de sustancias

Los complejos que incluyen ADN, ARN y proteína llamada cromatina, que participan en la ontogenia de células y alterar su composición dependiendo del tipo de tejido y de la etapa del desarrollo de un organismo en su conjunto. Por ejemplo, en las células epiteliales de la piel genes tales como ehanser y promotor bloqueado proteínas represores, y estos genes reguladores en las células secretoras del epitelio intestinal y son activos en la zona de la cromatina abierta. Los científicos, los genetistas encontraron que en una fracción del ADN que no codifican proteínas, representando más del 95% del genoma humano. Esto significa que el control de los genes es mucho más que aquellos que son responsables de la síntesis de péptidos. La introducción de técnicas tales como chips de ADN y secuenciación permitió averiguar lo que la cromatina, y como resultado, al mapa del genoma humano.

Los estudios de la cromatina es importante en estas áreas de la ciencia como la genética humana y la genética médica. Esto se asocia con un fuerte aumento de nivel de ocurrencia de enfermedades hereditarias – gen como y el cromosoma. La detección temprana de estos síndromes aumenta el porcentaje de pronósticos positivos en su tratamiento.