Хромосомалар мен ядрошықтар

Хромосомада ДНҚ молекуласы тығыз жинақталған. ДНҚ гистон-ақуыздармен бірігіп, хроматиндердің құрылымдық бірліктері болып келетін нуклеосомалар түзеді. Диаметрі 10 нм моншақ тәрізді нуклеосомалар гистонның 8  молекуласынан (Н2А, Н2Б, Н3, Н4 гистон молекулалары екеуден) құралған. Олардың сыртында 146 жұп нуклеотидтері бар ДНҚ бљлімшесі бұралады. Нуклеосомалар арасында 60 жұп нуклеотидтен түзілген ДНК-ның линкер бљлімшелері орналасады, Н гистоны кљршілес нуклеосомаларды љзара байланыстырады. Нуклеосомалар ДНҚ-ның жинақталуының тек бірінші дәрежесі.

Хроматин жуындығы 30 нм-дей фибрилл түрінде болады.

Бљлініп жатқан ядрода ДНП-ның тығыз спиральдануы нәтижесінде хромосомалар жарық микроскоп кљмегімен жақсы кљрінеді. Әрбір хромосома ДНП-ның бір ұзын молекуласынан түзілген. Олар центромерамен бљлінген екі иығы бар ұзын таяқша тәріздес құрылым.

Центромерлердің орналасуы бойынша және екі иықтың љзара орналасуларына байланысты хромосомалардың үш типі болады (33 — сурет):

1.     Метацентрлік – екі иықтың ұзындығы шамамен бірдей;

2.     Акроцентрлік – бір иығы љте қысқа, бір иығы ұзын;

3.     Субметацентрлік – бір иығы ұзын, бір иығы біршама қысқа.

Кейбір акроцентрлік хромосомалардың сателлиттері, яғни серіктері болады. Сателлиттер дегеніміз жұқа түссіз фрагмент (екінші белдік) арқылы қысқа иықпен байланысқан кішкене бљлім. Хромосомада эу- және гетерохроматинді бљлімдер болады. Гетерохроматинді бљлім қалыпты ядрода (митоздан тыс уақытта) тығыз болып келеді. Эу- және гетеротроматин бљлімшелердің кезектесіп орналасуын хромосомаларды идентификациялауға қолданады (34-сурет).

Метафазадағы хромосома центромерамен қосылған екі ағайынды хроматидтерден құралған. Осындай әрбір хроматидте тығыз спираль түрінде жинақталған ДНП-ның бір молекуласы болады. Спиральдану кезінде эу- және гетерохроматин бљлімшелері белгілі бір заңдылықпен кезектесе орналасады. Оларды арнайы бояу кљмегімен айқындайды. Хромосомалар беті әр түрлі молекулалармен, ең бастысы рибонуклеопротеиндермен (РНП) қапталған. Дене клеткаларында әрбір хромосоманың екі кљшірмесі болады. Оларды гомологты хромосомалар деп атайды. Ондай хромосомалардың ұзындығы, пішіні, құрылысы, жолақтарының орналасуы, гендері де бірдей локальденген. Гомологты хромосомалар љздерінің құрамдарында болатын аллельді гендерімен ерекшеленеді.

Ген дегеніміз РНҚ-ның белсенді молекуласы синтезделінетін ДНҚ молекуласының бљлімшесі. Адамның хромосомаларының құрамына кіретін гендерде екі миллион жұпқа жуық нуклеотидтер болады.

Сонымен, хромосома дегеніміз – ақуыздардың күрделі жүйесімен қоршалған қос тізбекті ДНҚ. ДНҚ-ның бір бљлігімен гистондар байланысады. Гистондар ДНҚ-ны жауып немесе босатып тұрады. Бірінші жолы осы берілген бљлік РНҚ-ны синтездемейді, ал екіншісінде синтездейді.

Хромосомалардың кейбір бљліктері ақуыздармен әрдайым қоршалып тұрады, мұндай жасуша ешқашан РНҚ синтезін қатыспайды. Оларды блоктанған деп атауға болады. Блоктану механизмі әр түрлі. Кљбінесе мұндай бљліктер қатты спиральдалынып, тек қана гистондармен емес кљптеген ірі молекулалы ақуыздармен қоршалады.

Спиральдары босаған (деспиральданған) хромосомалардың белсенді бљліктері микроскоппен кљрінбейді. Тек қана нуклеоплазманың әлсіз гомогенді базофилиясы ДНҚ-ның бар екендігін дәлелдейді, сондай-ақ оларды гистохимиялық тәсілдер арқылы анықтайды. Ондай бљліктерді эухроматинге жатқызады. Ал ДНҚ-ның белсенді емес қатты спиральдалынған кешендері және жоғары молекулярлы ақуыздар бояу кезінде гетерохроматин түрінде кљрінеді. Хромосомалар кариотеканың ішкі бетінде ядро ламинасына қарай орналасқан.

Жалпы хромосомдар тіршілік етуші клеткада ақуыз синтезіне қажетті РНҚ-ны синтездейге қатысады. Бұл жағдайда генетикалық ақпаратты есептеу, яғни транскрипция жүреді. Транскрипцияға хромосома толығымен қатыспайды.

Хромосоманың әр түрлі бљліктері әр түрлі РНҚ синтездеуге жауапты. Әсіресе, рибосомды РНҚ-ны (рРНҚ) синтездейтін бљліктер ерекше болады. Оны барлық хромосомалар синтездей алмайды. Осындай рРНҚ-ны синтездейтін бљліктерді ядрошық ұйымдастырушылары деп атайды. Ядрошық ұйымдастырушылары  ілгектер құрайды. Әр түрлі хромосомалар ілгектерінің жоғары ұштары бір біріне тартылып, бірге кездеседі. Осылай ядроның ядрошық атты құрылымы түзіледі (35-сурет). Ядрошықта негізгі 3 компонент болады. Әлсіз боялған компонент – хромосомалар ілгектері, фибрилді компонент – транскрибцияланған рРНК және глобулді компонент – рибосомалардың бастамалары. Ядрошық жарық микроскопінің кљмегімен жақсы кљрінеді. Клетканың функционалды белсендігіне байланысты ядрошықты түзіге ұйымдастырушы бљліктердің кейде аз мљлшері, кейде кљп мљлшері жұмсалынады. Кей кезде ұймдастырушылардың топтасуы бір емес бірнеше жерде жүреді. Бұл жағдайда жасушада бірнеше ядрошық байқалады.

Ядрошықтан рибосомалардың бастапқы формалары саңылау кешендеріне қарай жылжиды. Рибосомалар саңылаулардан љту кезінде әрі қарай дамиды.

Хромосомалар клеткадағы барлық зат алмасу үрдістерін реттеуші болып табылады. Љйткені, барлық метоболизм реакциялары ферменттердің қатысуымен жүреді, ферменттер – ақуыздар, ал ақуыздар тек қана РНК-ның кљмегімен синтезделінеді.

Сондай-ақ хромосомалар ағзаның тұқымқуалаушылық қасиеттерін сақтаушы. ДНК тізбегіндегі кезектесе орналасатын нуклеотидтер гендік кодты анықтайды. Хромосомаларда сақталатын барлық гендік ақпараттар жиынтығын геном деп атайды. Клетка  бљлінуге дайындалған кезеңде геном екі еселенеді, бљліну кезінде жас клеткаларға тең бљлінеді.