(Biológia III. 42-63. oldal)
| Definíció A sejt DNS-állományának hiszton és nem-hiszton fehérjékkel kialakított komplexe. |
Magyarázat
Az eukarióták DNS-e mindig fehérjékhez kötődik. Ezek a fehérjék lehetnek bázikus
jellegű ún. hisztonfehérjék, amelyek stabilizáló, szerkezetkialakító funkciójúak,
illetve lehetnek inkább savas jellegű nem-hiszton fehérjék is, amelyek pedig
a DNS megkettőződésében, RNS-másolat készítésében vagy a génaktivitás szabályozásában
játszanak szerepet. A hisztonfehérjék a prokariótákból teljesen hiányoznak.
A hisztonoknak több altípusa létezik. Ezek közül a H2A, H2B, H3 és H4 jelűek 2-2 példánya (tehát összesen 8 db) egy hisztonmagot alkot, amelyre a DNS kétszeresen, egy 146 bázispárnyi hosszúságú szakaszával feltekeredik:
A kromatinnak ezt a komplex egységét nukleoszómának nevezik. A kromatin nagyon sok ilyen nukleoszómából épül fel, amelyeket átlag 54 bázispárnyi DNS-szakaszok kötnek össze, így egy gyöngysorhoz hasonló struktúra keletkezik:
I
A nukleoszómához kapcsolódó H1 hiszton szerepe a kromatinállomány további feltekeredésének szabályozása. A sejtosztódások közötti ún. interfázisban a kromatin nagy része laza, letekeredett. Ilyenkor eukromatinnak hívjuk. Kisebb kromatinszakaszok még ilyenkor is tömör, feltekeredett állapotban vannak, ennek neve heterokromatin. (Azokra a szakaszokra jellemző ez, amelyek az adott sejttípus működéséhez szükségtelen géneket tartalmaznak, így, heterokromatinként ugyanis inaktívak.)
Az osztódások alatt a kromatin teljes egészében heterokromatinná alakul, mert
így könnyebben transzportálhatók a kromoszómák.
| Definíció: A sejt kromatinállományának egymástól különálló egységei. |
Magyarázat:
A kromatinállomány nem egyetlen DNS-molekulából áll, azok száma igen széles
határok között változhat. Az egyik bél-orsógiliszta (Ascaris megalocephala)
testi sejtje pl. mindössze 2db, az egyik haraszté (Ophioglossum reticulatum)
pedig 1260 db egységre (kromoszómára) osztható. (Ebből is látható, hogy a kromoszómaszám
nem fejlettségi bélyeg, az emberben a kettő közötti, 46 db a testi sejtek kromoszómaszáma.)
A kromoszómák az interfáziban nem különíthetők el, csak az osztódások alatt (főleg a középszakaszban) válnak jól láthatóvá.
| Definíció: A kromoszóma egy DNS-molekulát (egyetlen kettős hélixet) tartalmazó része. |
Magyarázat:
A kromoszómák az osztódások elején 2 db DNS-molekulát tartalmaznak, ilyenkor kétkromatidás kromoszómának nevezzük. A kromatidákat az ún. centroméra (vagy elsődleges befűződés) köti össze:
Az ábrán látható másodlagos befűződés nem minden kromoszómán látható, csak azokon, amelyek a magvacskával állnak kapcsolatban (a magvacska latin neve nukleólusz, ezért a nukleóluszorganizáló régió elnevezés).
Az osztódások végén a kromoszómák kromatidái szétválnak egymástól, így ún. egykromatidás kromoszómák jönnek létre (ilyen kromoszómát mutat az ábra jobb oldali, B jelű része).
A mitózis egyik kulcslépése az, amikor a húzófonalak (más néven a mikrotubulusok) a kromoszómákat kromatidákra bontják szét. De hogyan történik ez a "széthúzás"?
Mindenekelőtt szükség van a sejtben olyan régióra, amely a mikrotubulusok kialakításáért felelős. Ezt mikrotubulus organizáló centrumnak (MTOC) nevezzük. Az MTOC a sejt két pólusán elhelyezkedő fehérjedús terület, amelyben alacsonyabbrendű növényi sejtek, valamint majdnem minden állati sejt esetén még egy fehérjecsövekből álló, speciális szerkezetű képlet, a sejtközpont is található. Magasabbrendű növények sejtjeiből ez utóbbi képlet hiányzik, csak MTOC van.
A mikrotubulusok felépülése az MTOC-ból indul úgy, hogy apró fehérjegömböcskék (a tubulinmolekulák) gyöngysorszerű láncokká kapcsolódnak össze. A lánc MTOC-hez kapcsolódó vége a "-" vég, a másik vége a "+" vég. A "+" vég vagy a kromoszómák centroméráján lévő ún. kinetochor területhez csatlakozik (ezek a kinetochor tubulusok) vagy pedig nem kromoszómához kötődik, hanem egy másik mikrotubulushoz (ezek az ún. poláris mikrotubulusok), illetve haladhat csillagszerűen a periféria felé (asztrális mikrotubulusok):
A húzás mechanizmusa általában úgy történik, hogy a kromoszóma kinetochor területén egy enzim lebontogatja a tubulinmolekulákat, a mikrotubulus így egyre rövidebb lesz, a kromatidák emiatt a sejt pólusai felé mozdulnak el:
A poláris mikrotubulusok pedig egymáson elcsúszva távolabb tolják a két sejtközpontot egymástól, segítve ezzel a sejt kettéosztódását.