როგორ ხდება დნმ ორგანიზმში უჯრედში მოთავსება?

თქვენს სხეულში დაახლოებით 50 ტრილიონი უჯრედი გაქვთ. თითქმის ყველა მათგანს აქვს დნმ - ორი მეტრი, ფაქტობრივად. თუ მთელი ეს დნმ ერთმანეთთან ბოლომდე იქნევდით, გექნებოდათ საკმარისი სიმები, რომ დედამიწაზე ორნახევარ მილიონჯერ შემოხვიდეთ. რატომღაც, ეს დნმ საკმარისად მჭიდროდ არის შეფუთული, რომ არა მხოლოდ თქვენს სხეულში მოთავსდეს, არამედ უჯრედების პატარა ბირთვებში მოთავსდეს, რომლებიც ქმნიან თქვენს სხეულს. თქვენი სხეული ამას ისევე ახერხებს, როგორც თოკების ან ძაფების ცისარტყელას შეგროვებას მოაწყობთ: ის ტრიალებს და ძაფებს ალაგებს.

დნმ-ის ერთი მოლეკულა შედგება ადენინის, ციტოზინის, გუანის და თიმინის მოლეკულების გრძელი ჯაჭვისგან, რომლებიც დაკავშირებულია შაქრისა და ფოსფატის ჯგუფებთან. დნმ-ის მოლეკულები იშვიათად არსებობს თავისთავად; ისინი ჩვეულებრივ დაწყვილებულია ერთმანეთის გარშემო მოხვეულ კომპლემენტურ ბოჭკოებში, ორმაგი სპირალის ცნობილ კონფიგურაციაში. ორი ძაფის ძაფის მსგავსად, ორჯაჭვიანი დნმ უზრუნველყოფს ერთგვარ ქიმიურ დაცვას, რაც ამ ორს თავისთავად ერთზე ძლიერს ხდის. ეს ორჯაჭვიანი არის მჭიდრო შეფუთვაში დნმ-ის შეფუთვის პირველი მექანიზმი, ორი მეტრის სიგრძის შემცირება ერთზე.

50 იარდი ძაფი რომ გქონდეთ, არ ისურვებდით უბრალოდ გროვაში ჩააგდოთ. ამის ნაცვლად, კოჭას მიიღებდით და ძაფს შემოიხვევდით. ეს იგივეა, რაც თქვენი სხეული აკეთებს დნმ-სთან. იგი იყენებს მოლეკულების ჯგუფებს, რომლებსაც ჰისტონებს უწოდებენ, როგორც დნმ-ის კოჭებს. სიტუაცია ცოტათი უფრო რთულია, ვიდრე ძაფის ძაფი, რადგან თქვენს სხეულს უნდა ჰქონდეს საშუალება დნმ – ის სხვადასხვა ნაწილზე სხვადასხვა დროს. ასე რომ, ერთი დიდი კოჭის ნაცვლად, რომელიც ბევრი უნდა გაიხსნას შუა ნაწილში მისასვლელად, თქვენი სხეული აკეთებს უამრავ პატარა კოჭს, დნმ-ში ერთი მარყუჟის მიყოლებით. დატრიალებული დნმ-ის იმ პატარა მარყუჟებს ნუკლეოზომები ეწოდება და თითოეულ ქრომოსომას ასობით ათასი აქვს. მიღებულ სტრუქტურას საყოველთაოდ უწოდებენ "მძივების სიმს". ეს spooling ამცირებს დნმ-ის სიგრძეს დაახლოებით ერთი მეტრიდან დაახლოებით 14 სანტიმეტრამდე.

დნმ-ის კომპაქტურობის შემდეგი ნაბიჯი არც ისე კარგად არის გასაგები, მიუხედავად იმისა, რომ შედეგები ცნობილია. რატომღაც, ნუკლეოზომები ერთმანეთის გარშემო ბრუნავს, ალბათ, ისე, როგორც გვირილის ფურცლები, თუ თითოეული ფურცელი ვერტიკალური ნუკლეოზომია. შემდეგ ნუკლეოსომების წრიული მარყუჟები სპირალივით გადადის ერთმანეთზე. შედეგად მიიღება სტრუქტურა, სახელწოდებით 30 ნანომეტრიანი ბოჭკო, რადგან ეს არის დიამეტრით 30 მილიარდერი მეტრის სიმებიანი. ეს 30 ნანომეტრიანი ბოჭკო შემდეგ თავს იკრებს და მარყუჟები ისევ თავს იხვევს - ახლა უფრო ძაფის ძაფს წააგავს, ვიდრე ძაფის კოჭას. მოხვევის ეს დონე საკმარისია იმისათვის, რომ დნმ მოთავსდეს უჯრედის ბირთვში.

როდესაც უჯრედი იყოფა, ის იყოფა თავის ორ სრულყოფილ ასლად. ეს ორი სრულყოფილი ასლი შეიცავს დნმ – ის ორ ნაკრს. დუბლირებისთვის მოსამზადებლად, ქრომოსომები კიდევ უფრო შედედებულია და უჯრედული ცხოვრების სტადიაზე დგას, რომელსაც მეტაფაზას უწოდებენ. მეტაფაზაში, დნმ-ს იმდენი მარყუჟი აქვს მარყუჟებზე, რომ იგი შეკუმშულია ორიგინალის სიგრძის მეათასასასედ. ეს შეკუმშული ფორმები აღმოჩნდა დნმ-ის პირველი ფორმა.