Cấu trúc siêu vi thể của nhiễm sắc thể

Chia sẻ: pencil_7

Nhờ thành tựu của J.R.Paulson và U.K.Laemmli, 1977, nhiễm sắc thể ở kích thước hiển vi cho thấy, ở kỳ giữa nhiễm sắc thể người bao gồm một lõi khung protein không phải là histon, xung quanh lõi khung chi chít những sợi chromatin và vì ở kỳ giữa nên nhiễm sắc thể ở dạng kép, có hình chữ X nên cũng có hình chữ X, ở

Bạn đang xem 7 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Cấu trúc siêu vi thể của nhiễm sắc thể

Cấu trúc siêu vi

thể của nhiễm sắc thể.

Nhờ thành tựu của

J.R.Paulson và

U.K.Laemmli, 1977, nhiễm

sắc thể ở kích thước hiển vi

cho thấy, ở kỳ giữa nhiễm

sắc thể người bao gồm một

lõi khung protein không

phải là histon, xung quanh

lõi khung chi chít những

sợi chromatin và vì ở kỳ

giữa nên nhiễm sắc thể ở

dạng kép, có hình chữ X

nên cũng có hình chữ X, ở
trên một nhiễm sắc tử người ta tin rằng chỉ có một sợi
chromatin duy nhất, liên tục mặc

dù trên suốt chiều dài của lõi khung protein thấy vô
số các vòng sợi chromatin dính vào

lõi khung. Các vòng này không riêng rẽ, mỗi vòng
dài từ 10 đến 90 Kilobazơ. Các đầu

mút của vòng (ranh giới của hai vòng) bám vào lõi
khung protein.

Cấu trúc của sợi chromatin: sợi chromatin khi làm
duỗi tối đa ra và quan sát với

kính hiển vi điện tử thấy sợi có dạng một chuỗi hạt,
hạt xếp đều đặn theo chiều dài của

một sợi mảnh. Đường kính của chuỗi hạt bằng
khoảng 10nm. Dạng cuộn xoắn cấp thấp

nhất tạo thành một sợi có đường kính bằng 30 nm.
Sợi chromatin lại xoắn tiếp ở cấp cao
hơn tạo thành các búi sợi hình múi gọi là múi vi thể
chromatin bám xung quanh trục của

nhiễm sắc thể.

Cấu trúc trên đây của nhiễm sắc thể là của nhiễm sắc
thể kỳ giữa và cũng là cấu

trúc của nhiễm sắc thể khi phân bào nói chung. Vấn
đề là ở gian kỳ nhiễm sắc thể tồn tại

như thế nào. Giả thuyết có nhiều nhưng giả thuyết
của Laemmli được quan tâm nhiều

nhất. Laemmli cho rằng lúc gian kỳ sợi chromatin
vẫn bám vào protein của lõi khung

phân tán trong dịch nhân. Sợi chromatin một mặt giữ
mối liên hệ với protein khung, vào

kỳ đầu phân bào, các mối nối với lamina đứt ra, lõi
khung được tái lập và nhiễm sắc thể

trở lại dạng điển hình để đi vào phân bào.
Trong gian kỳ khi nhiễm sắc thể bị giải thể, tuy phân
tán trong nhân nhưng mỗi

nhiễm sắc thể (dạng giải thể) có vị trí nhất định của
mình trong nhân chứ không phải

phân tán ngẫu nhiên.

Thành phần hóa học của sợi chromatin: sợi chromatin
làm bằng ADN, với vai

trò chứa thông tin di truyền, các protein histon liên
kết với ADN, các protein HMG

không liên kết thường xuyên với ADN. Các loại
protein trên chiếm phần đa số, còn một

loại nữa chiếm phần thiểu số là các protein enzym,
protein cấu trúc và có thể có cả

protein điều chỉnh và tương tác với protein. Các loại
này có số lượng phân tử của mỗi

loại không nhiều, vài ba bản sao.
Sau đây là một số chi tiết về thành phần cấu trúc
không gian của các thành viên

trong sợi chromatin.

Như đã biết, sợi chromatin có hình một chuỗi hạt, sợi
là sợi ADN, hạt là hạt

histon xung quanh có cuộn ADN. ADN là sợi kép có
một phần tự do và một phần là liên

kết với histon. Phần ADN liên kết với các histon tạo
thành hạt, hạt ấy được gọi tên là

nucleosom. Phần tự do và phần cuộn của ADN trong
phạm vi một nucleosom là một

chu kỳ, chu kỳ dài khoảng 220 đôi bazơ. Phần cuộn
gồm xấp xỉ hai vòng dài 140 đôi

bazơ. Sợi ADN khi duỗi

70

Sau đây là một số chi tiết về thành phần cấu trúc
không gian của các thành viên
trong sợi chromatin.

Như đã biết, sợi chromatin có hình một chuỗi hạt, sợi
là sợi ADN, hạt là hạt

histon xung quanh có cuộn ADN. ADN là sợi kép có
một phần tự do và một phần là liên

kết với histon. Phần ADN liên kết với các histon tạo
thành hạt, hạt ấy được gọi tên là

nucleosom. Phần tự do và phần cuộn của ADN trong
phạm vi một nucleosom là một

chu kỳ, chu kỳ dài khoảng 220 đôi bazơ. Phần cuộn
gồm xấp xỉ hai vòng dài 140 đôi

bazơ. Sợi ADN khi duỗi khi xoắn, có một loại histon
tham gia vào việc cố định và giải

phóng vòng xoắn, nằm phía ngoài các nucleosom,
bên bờ của vòng xoắn, histon đó có

tên là H1 ở động vật có vú, ở chim (hồng cầu chim)
nó hơi khác một chút và có tên là H5
Khi tế bào nghỉ tức không phân bào thì thấy vắng mặt
H1 mà lại thấy một histon khác :

H1o. Rất có thể H1o là một biến thể của H1.

Nucleosom gồm có một hạt histon và ADN cuộn
xung quanh. Phần ADN đã nói

ở trên, hạt tâm histon là một cái đĩa dày, hai mặt lồi
làm bằng 8 phân tử histon, tức là

các protein kiềm: 2H2A, 2H2B giàu lysin, 2H3 và
2H4 giàu Arginin. 8 phân tử này lại

vừa xếp ngang lại vừa xếp dọc tạo thành một hình
đĩa. ADN cuộn quanh đĩa. Ngoài ra

còn có thêm một ít protein không histon như đã nói ở
trên.

Mối tương tác giữa ADN và histon chủ yếu thực hiện
với H3 và H4. Hai loại có

tính bảo thủ cao nhất trong số các histon. Có những
biến đổi hóa học của histon khi gen
hoạt động. Có thể coi là vai trò can thiệp, thúc đẩy
hoặc điều chỉnh sự hoạt động của

gen, góp phần cùng với các thành phần điều chỉnh
khác.

Về các HMG: HMG là chữ viết tắt của “High
mobility Group” có nghĩa là nhóm

cơ động cao (cơ động là cơ động trên bản kéo điện
di). HMG có mặt ở tất cả các

Eukaryota . Có 4 loại HMG1, HMG2 , HMG14,
HMG17. Chúng vừa tương tác với histon

vừa với ADN. HMG1 và HMG2 lúc gian kỳ thấy có
mặt ở bào tương, còn hai loại kia

thì luôn luôn ở trong nhân. Mỗi nucleosom có hai vị
trí bám cho các protein HMG.

Sự hình thành sợi chromatin: sợi chromatin hình
thành trong pha S của sự phân
bào, từ bào tương đi ngay vào nhân để cùng với ADN
mới tạo nên sợi chromatin. Khi

nhiễm sắc thể hình thành, sợi chromatin xoắn lại theo
nhiếu cấp (và luôn luôn chỉ xoắn

với riêng mình) để cuối cùng tạo nên những hình múi
xoắn (múi vi thể chromatin)

quanh lõi khung protein.

Chức năng của sợi chromatin: sợi chromatin mang
ADN nhưng không phải tất

cả ADN đều sao mã mà có những đoạn sao mã, đoạn
không , xen kẽ với nhau. Trong

môñt gen cũng có thể có những đoạn không sao mã
xen kẽ. Các đọan ấy được gọi là

vùng trắng hay intron. Vùng có sao mã gọi là exon.

Sản phẩm sao mã bao gồm cả intron và exon được
gọi là ARN tiền thân, phải
trải qua sự “ghép exon” (splicing) để dịch mã ra
protein...

Ghép exon có nhiều kiểu:

- Kiểu chùn intron lại thành vòng tạo điều kiện cho
hai đầu exon gần nhau nhất

nối với nhau ( chỗ chùn ấy tạo nên một thể gọi là thể
ghép exon(spliceosom).

- Có loài sinh vật có kiểu ghép exon khác, các intron
bị cắt bỏ, các exon nối lại

với nhau theo trình tự của gen tức ghép exon cùng
gen (cis-splicing). Sự ghép exon

cùng gen có thể có sự có mặt của các protein tác động
nhưng cũng có thể không có

protein tác động, loại không có protein tác động gọi
là “ghép tự động exon”

(autosplicing). Mới đây người ta phát hiện thấy ở loài
trypanosoma có hiện tượng ghép
exon khác gen (trans-splicing) tức là ghép exon của
gen này với exon của gen khác tạo

nên một gen mới.

Tuy nhiên những hiểu biết về intron và exon còn
chưa đầy đủ, có một intron của

qúa trình sao mã này lại trở thành exon của quá trình
sao mã khác. Có tác giả thì gọi

exon là phần mã hóa cho cả mARN, tARN và rARN,
có tác giả khác thì chỉ dành cho

nó việc mã hóa ra mARN mà thôi. Ngày nay có xu
hướng gọi chi tiết hơn: exon là tên

chung chỉ có phần sao mã, nhưng có phần của exon
chỉ sao mã mà không dịch mã.
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản