რა უპირატესობა აქვს დნმ-ს მჭიდროდ გახვევას ქრომოსომებში?

უჯრედის შიგნით დნმ ისეა ორგანიზებული, რომ იგი კარგად ჯდება უჯრედის მცირე ზომის. მისი ორგანიზაცია ასევე ხელს უწყობს სწორი ქრომოსომების ადვილად გამოყოფას უჯრედების დაყოფის დროს. დნმ-ის მჭიდროდ გახვევის ხარისხმა ასევე შეიძლება გავლენა იქონიოს რომელ გენებზეა ჩართული ან გამორთული, რაც გავლენას ახდენს გარკვეული ცილების დნმ-ზე შეერთების უნარზე.

ამ პოსტში გადავხედავთ მჭიდროდ გახვეული დნმ-ის თითოეული ამ ეფექტის სპეციფიკას.

დნმ არის დიდი კომპლექსი, რომელიც შედგება რამდენიმე სამშენებლო ბლოკისგან, რომლებიც ცნობილია როგორც ნუკლეოტიდები. ეს ნუკლეოტიდები ერთმანეთთან კავშირშია და ქმნიან დნმ-ის ძაფებს. ამის შემდეგ ამ ძაფებს შეუძლიათ დაწყვილება, ნუკლეოტიდების დამატებითი მიმდევრობის საფუძველზე. ამ ბოჭკოების დაწყვილება ქმნის იმას, რაც ცნობილია როგორც ორმაგი სპირალის სტრუქტურა.

შემდეგ დნმ-ის ორმაგი სპირალი იხვევა გარკვეულ ცილებზე, რომლებიც ცნობილია, როგორც ჰისტონები. ეს საშუალებას აძლევს დნმ-ს უფრო მჭიდროდ გახვევა და უჯრედისში ნაკლები ადგილი დაიკავოს. დნმ-ს შეუძლია კიდევ უფრო შედედდეს ჰისტონები, რომლებიც ერთმანეთთან ახლოს არიან. დნმ-ის ეს კიდევ უფრო მჭიდრო გრაგნილი იწვევს მჭიდროდ შეფუთული, ან შედედებული ქრომოსომების წარმოქმნას.

უჯრედის ცხოვრების უმეტეს პერიოდში, დნმ მხოლოდ თავისუფლად არის გახვეული ჰისტონებზე და არ არის შედედებული ქრომოსომული ფორმა. ქრომოსომების უფრო მჭიდრო შეფუთვა ან კონდენსაცია ხდება მხოლოდ მიტოზის დროს, უჯრედების გაყოფის პროცესში. მიტოზის დროს, ქრომოსომები იკუმშება ისე, რომ თითოეული ქრომოსომა ცალკეული ერთეულია.

მიტოზამდე უჯრედი ასლის თავის დნმ-ს ისე, რომ იგი შეიცავს თითოეული ქრომოსომის ორ ასლს. ქრომოსომები მიტოზის დროს უჯრედის შუაში სწორდება, ქრომოსომების წყვილი ერთმანეთის გვერდით დგას. როდესაც უჯრედი იყოფა, თითო ეგზემპლარი გადადის თითოეულ უჯრედში.

თუ ქრომოსომები სწორად არ გამოდიან, შეიძლება მოხდეს მწვავე გენეტიკური დარღვევები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედის სიკვდილი ან კიბო. დნმ-ის მჭიდროდ შეფუთულ ქრომოსომებად დაქუცმაცება უფრო ეფექტურს ხდის ქრომოსომის გასწორების და გამოყოფის პროცესს მიტოზის დროს.

გენის გამოხატვა, ანუ გენის ჩართვის და ტრანსკრიფციის პროცესი რთული პროცესია. ეს გულისხმობს გარკვეული ცილების დაკავშირებას, რომლებიც ტრანსკრიფციის ფაქტორებად არის ცნობილი, გენის იმ ნაწილთან, რომელიც არეგულირებს მის გამოხატვას. ტრანსკრიფციული ფაქტორების უმეტესობა ხელს უწყობს გენის გამოხატვას; ამასთან, ტრანსკრიფციის ზოგიერთი ფაქტორი ხელს უშლის გენის გამოხატვას, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იგი გამორთულია.

ტრანსკრიფციის ფაქტორის მიერ გენი ჩართვის შემდეგ, ცილა სახელად RNA პოლიმერაზა მოძრაობს დნმ-ის გასწვრივ და ქმნის RNA- ს კომპლემენტაციას, რომელიც შემდეგ ხდება პროტეინი.

დნმ-ის შეფუთვაზე გავლენას ახდენს გენის გამოხატვაზე ან რომელ გენებზეა ჩართული. როდესაც ქრომოსომები მჭიდროდ არის შესქელებული, დნმ ძალიან მჭიდროდ არის გახვეული, რაც ტრანსკრიპციული ფაქტორების დნმ-სთან დაკავშირებას ართულებს. როდესაც დნმ ნაკლებად მჭიდროდ არის მოხვეული ჰისტონებზე, თავად ჰისტონებმა შეიძლება გავლენა მოახდინონ გეენის გამოხატვაზე.

ცვლილებები, მაგალითად, ფოსფატების ჯგუფების შეერთება, შეიძლება მოხდეს ჰისტონებზე და ამ ცვლილებებმა შეიძლება გამოიწვიოს დნმ-ის მეტ-ნაკლებად მჭიდრო კავშირი ჰისტონებთან. დნმ – ის რეგიონები, რომლებიც მხოლოდ თავისუფლად არის დაკავშირებული ჰისტონებთან, უფრო ხელმისაწვდომია ტრანსკრიფციული ფაქტორებისა და რნმ – პოლიმერაზასთვის, რაც ამ გენების ჩართვას აადვილებს. როდესაც დნმ უფრო მჭიდროდ არის დაკავშირებული ჰისტონებთან, ტრანსკრიპციისთვის უფრო რთულია ფაქტორები და რნმ პოლიმერაზა დნმ-სთან დასაკავშირებლად, რაც უფრო მეტად ამ გენების გადაქცევას იწვევს გამორთულია.