الخصائص العامة لنواة الطور البيني

النواة هي أهم مكون للخلية ، والتي توجد في جميع خلايا الكائنات الحية متعددة الخلايا تقريبًا. تحتوي معظم الخلايا على نواة واحدة ، ولكن هناك خلايا ثنائية النواة ومتعددة النوى (على سبيل المثال ، ألياف عضلية مخططة). ترجع النوى المزدوجة والمتعددة إلى الخصائص الوظيفية أو الحالة المرضية للخلايا. إن شكل وحجم النواة متغيران للغاية ويعتمدان على نوع الكائن الحي والنوع والعمر والحالة الوظيفية للخلية. في المتوسط ، يبلغ حجم النواة حوالي 10٪ من إجمالي حجم الخلية. غالبًا ما يكون للنواة شكل دائري أو بيضاوي ، ويتراوح قطرها من 3 إلى 10 ميكرون. الحد الأدنى لحجم النواة هو 1 ميكرون (في بعض الأوليات) ، والحد الأقصى هو 1 مم (بيض بعض الأسماك والبرمائيات). في بعض الحالات ، هناك اعتماد لشكل النواة على شكل الخلية. عادة ما تحتل النواة موقعًا مركزيًا ، ولكن في الخلايا المتمايزة يمكن أن تنتقل إلى الجزء المحيطي للخلية. يتركز كل الحمض النووي للخلية حقيقية النواة تقريبًا في النواة.

الوظائف الرئيسية للنواة هي:

1) تخزين ونقل المعلومات الجينية ؛

2) تنظيم تخليق البروتين والتمثيل الغذائي والطاقة في الخلية.

وبالتالي ، فإن النواة ليست مجرد وعاء للمواد الجينية ، ولكنها أيضًا مكان تعمل فيه هذه المادة وتتكاثر. لذلك ، فإن تعطيل أي من هذه الوظائف سيؤدي إلى موت الخلية. كل هذا يشير إلى الدور الرائد للهياكل النووية في تخليق الأحماض النووية والبروتينات.

التفتيح

جوهر. كروماتين ، كروماتين متغاير ، كروماتين حقيقي.

تعتبر النواة (lat.nucleus) أحد المكونات الهيكلية لخلية حقيقية النواة ، تحتوي على معلومات وراثية (جزيئات DNA) ، تؤدي الوظائف الرئيسية: تخزين المعلومات الوراثية ونقلها وتنفيذها مع توفير تخليق البروتين. تتكون النواة من كروماتين ونواة وكاريوبلازم (أو نيوكليوبلازم) ومغلف نووي. في نواة الخلية ، يحدث تكرار (أو مضاعفة) - مضاعفة جزيئات الحمض النووي ، وكذلك النسخ - تخليق جزيئات الحمض النووي الريبي على جزيء الحمض النووي. يتم تعديل جزيئات الحمض النووي الريبي المركبة في النواة ، وبعد ذلك تدخل السيتوبلازم. يحدث تكوين كل من وحدات الريبوسوم الفرعية في تكوينات خاصة لنواة الخلية - النوى. وبالتالي ، فإن نواة الخلية ليست مستودعًا للمعلومات الجينية فحسب ، بل هي أيضًا مكانًا تعمل فيه هذه المادة وتتكاثر.

عادة ما تكون نواة الخلية البينية غير المنقسمة واحدة لكل خلية (على الرغم من وجود خلايا متعددة النوى أيضًا). تتكون النواة من الكروماتين والنواة والكاريوبلازم (nucleoplasm) والغلاف النووي الذي يفصلها عن السيتوبلازم (الشكل 17).

الكروماتينية

عند مراقبة الخلايا الحية أو الثابتة داخل النواة ، يتم تحديد مناطق المادة الكثيفة ، والتي يتم إدراكها جيدًا بواسطة الأصباغ المختلفة ، وخاصة الأصباغ الأساسية. بسبب هذه القدرة على تلطيخ جيد ، فإن هذا المكون من النواة يسمى "الكروماتين" (من اللون اليوناني - اللون ، الطلاء). يحتوي الكروماتين على DNA في مركب به بروتين. الكروموسومات ، التي يمكن رؤيتها بوضوح أثناء انقسام الخلايا الانقسامية ، لها نفس الخصائص. في الخلايا غير المنقسمة (الطور البيني) ، يمكن للكروماتين ، المكتشف في مجهر ضوئي ، أن يملأ حجم النواة بشكل موحد أو يقع في كتل منفصلة.

كروماتين نوى الطور البيني هو كروموسوم ، ومع ذلك ، في هذا الوقت يفقد شكله المضغوط ، ويفكك ، ويزيل تكاثفه. يمكن أن تكون درجة تفكك الكروموسومات مختلفة. يسمي علماء التشكل مناطق التفكيك الكامل لمواقعهم كروماتين حقيقي. مع التفكك غير الكامل للكروموسومات في نواة الطور البيني ، تظهر مناطق من الكروماتين المكثف ، والتي تسمى أحيانًا heterochromatinum. درجة تفكك مادة الكروموسومات - الكروماتين في الطور البيني قد يعكس الحمل الوظيفي لهذا الهيكل. كلما زاد توزيع الكروماتين "المنتشر" في نواة الطور البيني (أي كلما زاد كروماتين حقيقي) ، زادت كثافة العمليات التركيبية فيه.

يتم تكثيف الكروماتين إلى أقصى حد أثناء انقسام الخلايا الانقسامية ، عندما يوجد في شكل كروموسومات كثيفة. خلال هذه الفترة ، لا تؤدي الكروموسومات أي وظائف تركيبية ، ولا يتم تضمين سلائف الحمض النووي والحمض النووي الريبي فيها.

وبالتالي ، يمكن أن تكون كروموسومات الخلايا في حالتين هيكليتين ووظيفيتين: في حالة نشطة ، أو عاملة ، أو غير مكثفة جزئيًا أو كليًا ، عند مشاركتها في نواة الطور البيني ، تحدث عمليات النسخ وإعادة التكرار ، وفي حالة غير نشطة ، في حالة الراحة الأيضية مع أقصى تكثيف لها ، عندما يؤدون وظيفة توزيع ونقل المادة الوراثية إلى الخلايا الوليدة.

الكروماتينية

لقد حدد الطول الهائل لجزيئات الحمض النووي حقيقية النواة ظهور آليات خاصة لتخزين المواد الجينية وتكرارها وتنفيذها. يسمى الكروماتين جزيء الحمض النووي الكروموسومي مع بروتينات معينة ضرورية لتنفيذ هذه العمليات. يتكون الجزء الأكبر من "بروتينات التخزين" ، أو ما يسمى بالهيستونات. من هذه البروتينات تُبنى نيوكليوسومات - هياكل يتم فيها تجرح خيوط جزيئات الحمض النووي. يتم ترتيب النيوكليوسومات بانتظام ، بحيث يشبه الهيكل الناتج حبة. يتكون النواة من أربعة أنواع من البروتينات: H2A و H2B و H3 و H4. يحتوي جسيم نووي واحد على نوعين من البروتينات من كل نوع - ما مجموعه ثمانية بروتينات. يرتبط هيستون H1 ، وهو أكبر من الهستونات الأخرى ، بالحمض النووي حيث يدخل إلى الجسيم النووي. يسمى النواة ، مع H1 ، الكروموسوم.

تشكل خيط الحمض النووي مع الجسيمات النووية بنية غير منتظمة تشبه الملف اللولبي بسمك حوالي 30 نانومتر ، وهو ما يسمى ليفي 30 نانومتر. يمكن أن يكون للتعبئة الإضافية لهذا الليف كثافات مختلفة. إذا كان الكروماتين معبأ بإحكام ، فإنه يسمى مكثف أو الهيتروكروماتينيمكن رؤيتها بوضوح تحت المجهر. لا يتم نسخ الحمض النووي الموجود في الهيتروكروماتين ، وعادة ما تكون هذه الحالة مميزة للمناطق غير المهمة أو الصامتة. في الطور البيني ، يوجد الكروماتين المتغاير عادة في محيط النواة (الكروماتين الجداري المغاير). يحدث التكثف الكامل للكروموسومات قبل انقسام الخلية. إذا كان الكروماتين معبأ بشكل فضفاض ، يطلق عليه eu- أو interchromatin... هذا النوع من الكروماتين يكون أقل كثافة بكثير عند النظر إليه تحت المجهر ويتميز عادة بوجود نشاط نسخي. يتم تحديد كثافة تعبئة الكروماتين إلى حد كبير من خلال تعديلات هيستون - الأستلة والفسفرة.

يُعتقد أن هناك ما يسمى بمجالات الكروماتين الوظيفية في النواة (يحتوي الحمض النووي لمجال واحد على ما يقرب من 30 ألف زوج قاعدي) ، أي أن كل منطقة كروموسوم لها "منطقة" خاصة بها. لسوء الحظ ، فإن مسألة التوزيع المكاني للكروماتين في النواة لم تتم دراستها بشكل كافٍ حتى الآن. من المعروف أن التيلوميرات (الطرفية) والوسطى (المسؤولة عن ربط الكروماتيدات الشقيقة في الانقسام الفتيلي) من الكروموسومات مرتبطة ببروتينات الصفيحة النووية.

2. الكروماتين

الكروماتين عبارة عن حبيبات عديدة ملطخة بأصباغ أساسية تتكون منها الكروموسومات. تتكون الكروموسومات من مجموعة من البروتينات النووية التي تحتوي على الأحماض النووية والبروتينات. يوجد نوعان من الكروماتين في نوى الخلايا البشرية في الطور البيني - كروماتين متشتت ضعيف اللون (كروماتين حقيقي) ، يتكون من ألياف طويلة ورفيعة ومتشابكة ، كروماتين نشط للغاية ومكثف من الناحية الأيضية (كروماتين متغاير) ، يتوافق مع مناطق الكروموسومات التي لا تشارك في السيطرة على نشاط التمثيل الغذائي ... تتميز الخلايا الناضجة (على سبيل المثال ، الدم) بنوى غنية بالكروماتين الكثيف والمكثف ، وتقع في كتل. في نوى الخلايا الجسدية للمرأة ، يتم تمثيلها بواسطة كتلة من الكروماتين بالقرب من غشاء النواة: هذا هو الكروماتين الجنسي الأنثوي (أو جسد بار الصغير) ، وهو كروموسوم X مكثف. يتم تمثيل الكروماتين الجنسي للذكور في نوى الخلايا الجسدية الذكرية بواسطة كتلة تتوهج عند تلطيخها بالكرومات الفلورية. يتم استخدام تحديد الكروماتين الجنسي ، على سبيل المثال ، لتحديد جنس الطفل باستخدام الخلايا المأخوذة من السائل الأمنيوسي لامرأة حامل.

يعد البحث البيوكيميائي في علم الوراثة طريقة مهمة لدراسة عناصره الأساسية - الكروموسومات والجينات. في هذه المقالة سنلقي نظرة على ماهية الكروماتين ، ومعرفة هيكله ووظيفته في الخلية.

الوراثة هي الخاصية الرئيسية للمادة الحية

تشمل العمليات الرئيسية التي تميز الكائنات الحية التي تعيش على الأرض التنفس والتغذية والنمو والإفراز والتكاثر. الوظيفة الأخيرة هي الأهم للحفاظ على الحياة على كوكبنا. كيف لا نتذكر أن الوصية الأولى التي أعطاها الله لآدم وحواء كانت التالية: "أثمروا واكثروا". على مستوى الخلية ، يتم تنفيذ الوظيفة التوليدية بواسطة الأحماض النووية (المادة المكونة للكروموسومات). سيتم النظر في هذه الهياكل لاحقًا.

دعونا نضيف أيضًا أن الحفاظ على المعلومات الوراثية ونقلها إلى الأحفاد يتم وفقًا لآلية واحدة لا تعتمد على الإطلاق على مستوى تنظيم الفرد ، أي الفيروس والبكتيريا والبشر. ، إنه عالمي.

ما هو جوهر الوراثة

في هذا العمل ، ندرس الكروماتين ، الذي يعتمد تركيبه ووظائفه بشكل مباشر على تنظيم جزيئات الحمض النووي. في عام 1869 ، اكتشف العالم السويسري ميشير مركبات تظهر خصائص الأحماض في نوى خلايا الجهاز المناعي ، والتي أطلق عليها اسم النوكلين الأول ، ثم الأحماض النووية. من وجهة نظر الكيمياء ، هذه مركبات ذات وزن جزيئي مرتفع - بوليمرات. مونومراتها عبارة عن نيوكليوتيدات مع التركيب التالي: البيورين أو قاعدة بيريميدين ، البنتوز والمخلفات. وقد أثبت العلماء أن نوعين من الحمض النووي الريبي يمكن أن يتواجد في الخلايا. يدخلون في مجمع بالبروتينات ويشكلون مادة الكروموسومات. مثل البروتينات ، تمتلك الأحماض النووية عدة مستويات من التنظيم المكاني.

في عام 1953 ، تم فك رموز بنية الحمض النووي من قبل الحائزين على جائزة نوبل واتسون وكريك. إنه جزيء يتكون من سلسلتين مترابطتين بواسطة روابط هيدروجينية تنشأ بين القواعد النيتروجينية وفقًا لمبدأ التكامل (على عكس الأدينين توجد قاعدة الثايمين ، مقابل السيتوزين - الجوانين). يحتوي الكروماتين ، هيكله ووظيفته التي ندرسها ، على جزيئات من الأحماض الريبونية والريبونية منزوعة الأكسجين من تكوينات مختلفة. سوف نتناول هذه المسألة بمزيد من التفصيل في قسم "مستويات تنظيم الكروماتين".

توطين مادة الوراثة في الخلية

الحمض النووي موجود في الهياكل الخلوية مثل النواة ، وكذلك في العضيات القادرة على الانقسام - الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن هذه العضيات تؤدي أهم الوظائف في الخلية: بالإضافة إلى تخليق الجلوكوز وتكوين الأكسجين في الخلايا النباتية. في المرحلة التركيبية من دورة الحياة ، تتضاعف العضيات الأم. وهكذا ، نتيجة للانقسام (انقسام الخلايا الجسدية) أو الانقسام الاختزالي (تكوين البويضات والحيوانات المنوية) ، تتلقى الخلايا الوليدة الترسانة اللازمة من الهياكل الخلوية التي تزود الخلايا بالمغذيات والطاقة.

يتكون الحمض النووي الريبي من خيط واحد وله وزن جزيئي أقل من الحمض النووي. إنه موجود في كل من النواة والهيالوبلازم ، وهو أيضًا جزء من العديد من العضيات الخلوية: الريبوسومات ، الميتوكوندريا ، الشبكة الإندوبلازمية ، البلاستيدات. يرتبط الكروماتين في هذه العضيات ببروتينات الهيستون وهو جزء من البلازميدات - جزيئات DNA دائرية مغلقة.

الكروماتين وهيكله

لذلك ، فقد أثبتنا أن الأحماض النووية موجودة في مادة الكروموسومات - الوحدات الهيكلية للوراثة. لونهم تحت المجهر الإلكتروني يشبه الحبيبات أو التكوينات الخيطية. يحتوي ، بالإضافة إلى الحمض النووي ، أيضًا على جزيئات الحمض النووي الريبي ، وكذلك البروتينات التي تظهر الخصائص الأساسية وتسمى الهستونات. كل ما سبق هو نيوكليوسومات. توجد في كروموسومات النواة وتسمى الألياف (خيوط الملف اللولبي). تلخيصًا لكل ما سبق ، دعنا نحدد ما هو الكروماتين. إنه مركب معقد وبروتينات خاصة - هيستونات. يتم جرح جزيئات الحمض النووي مزدوجة الشريطة عليها ، كما هو الحال في الملفات ، لتكوين الجسيمات النووية.

مستويات تنظيم الكروماتين

مادة الوراثة لها بنية مختلفة تعتمد على العديد من العوامل. على سبيل المثال ، في أي مرحلة من دورة حياة الخلية تمر بها: فترة الانقسام (الانقسام الاختزالي أو الانقسام الاختزالي) ، فترة ما قبل التصنيع أو الفترة التركيبية للطور البيني. من شكل ملف لولبي ، أو ليفي ، كأبسط شكل ، يحدث المزيد من ضغط الكروماتين. الهيتروكروماتين هي حالة أكثر كثافة ؛ تتشكل في مناطق إنترون من الكروموسوم حيث يكون النسخ مستحيلًا. خلال فترة الراحة للخلية - الطور البيني ، عندما لا تكون هناك عملية انقسام - يقع الكروماتين المغاير في karyoplasm من النواة على طول المحيط بالقرب من غشاءها. يحدث ضغط المحتويات النووية في مرحلة ما بعد التخليق من دورة حياة الخلية ، أي قبل الانقسام مباشرة.

على ماذا يعتمد تكثيف مادة الوراثة؟

بالاستمرار في دراسة مسألة "ما هو الكروماتين" ، وجد العلماء أن ضغطه يعتمد على بروتينات هيستون ، والتي تشكل ، جنبًا إلى جنب مع جزيئات DNA و RNA ، جزءًا من النيوكليوسومات. تتكون من أربعة أنواع من البروتينات تسمى البروتينات الأساسية والبروتينات الرابطة. في وقت النسخ (قراءة المعلومات من الجينات باستخدام الحمض النووي الريبي) ، تكون المادة الوراثية مكثفة بشكل ضعيف وتسمى كروماتين حقيقي.

حاليًا ، تستمر دراسة ميزات توزيع جزيئات الحمض النووي المرتبطة ببروتينات الهيستون. على سبيل المثال ، وجد العلماء أن كروماتين مواضع مختلفة لنفس الكروموسوم يختلف في مستوى التكثيف. على سبيل المثال ، في أماكن التعلق بالكروموسوم الخاص بخيوط مغزل الانقسام ، والتي تسمى السنتروميرات ، تكون أكثر كثافة من المناطق التيلوميرية - المواقع الطرفية.

الجينات التنظيمية وتكوين الكروماتين

يعطي مفهوم تنظيم نشاط الجين ، الذي ابتكره عالما الوراثة الفرنسيان جاكوب ومونود ، فكرة عن وجود مناطق حمض الديوكسي ريبونوكلييك التي لا توجد فيها معلومات حول هياكل البروتينات. يؤدون وظائف بيروقراطية - إدارية بحتة. تسمى الجينات المنظمة ، هذه الأجزاء من الكروموسومات ، كقاعدة عامة ، خالية من بروتينات الهيستون في بنيتها. تم استدعاء الكروماتين ، الذي تم تحديده بالتسلسل ، مفتوحًا.

في سياق مزيد من البحث ، وجد أنه في هذه المواقع توجد تسلسلات نوكليوتيدية تمنع ارتباط جزيئات البروتين بجزيئات الحمض النووي. تحتوي هذه المواقع على جينات تنظيمية: المروجين والمعززات والمنشطات. يكون ضغط الكروماتين فيها مرتفعًا ، ويبلغ متوسط طول هذه المناطق حوالي 300 نانومتر. يوجد تعريف للكروماتين المفتوح في النوى المعزولة ، حيث يتم استخدام إنزيم DNase. إنه يشق بسرعة كبيرة مواضع الكروموسوم التي تفتقر إلى بروتينات هيستون. يسمى الكروماتين في هذه المناطق بفرط الحساسية.

دور مادة الوراثة

تشارك المجمعات ، بما في ذلك DNA و RNA والبروتين ، والتي تسمى الكروماتين ، في تكوين الخلايا وتغيير تكوينها اعتمادًا على نوع الأنسجة ، وكذلك على مرحلة تطور الكائن الحي ككل. على سبيل المثال ، في الخلايا الظهارية للجلد ، يتم حظر الجينات مثل المُحسِّن والمُحفِّز بواسطة بروتينات مُثبِّطة ، وتنشط الجينات التنظيمية نفسها في الخلايا الإفرازية للظهارة المعوية وتوجد في منطقة الكروماتين المفتوحة. وجد علماء الجينات أن الحمض النووي ، الذي لا يرمز للبروتينات ، يمثل أكثر من 95٪ من الجينوم البشري بأكمله. هذا يعني أن هناك جينات تحكم أكثر بكثير من تلك المسؤولة عن تخليق الببتيدات. أتاح إدخال طرق مثل شرائح الحمض النووي والتسلسل معرفة ماهية الكروماتين ، ونتيجة لذلك ، إجراء رسم خرائط للجينوم البشري.

تعتبر أبحاث الكروماتين مهمة جدًا في فروع العلوم مثل علم الوراثة البشرية وعلم الوراثة الطبية. ويرجع ذلك إلى الارتفاع الحاد في مستوى حدوث الأمراض الوراثية ، الجينية والكروموسومية. يزيد الاكتشاف المبكر لهذه المتلازمات من نسبة الإنذار الإيجابي في علاجها.

كاريوبلازم

Karyoplasm (عصير نووي ، nucleoplasm) هي البيئة الداخلية الرئيسية للنواة ؛ فهي تحتل المساحة الكاملة بين النواة ، والكروماتين ، والأغشية ، وجميع أنواع الشوائب وغيرها من الهياكل. تبدو Karyoplasm تحت المجهر الإلكتروني ككتلة متجانسة أو دقيقة الحبيبات ذات كثافة إلكترون منخفضة. يحتوي على الريبوسومات والأجسام الدقيقة والجلوبيولين ومنتجات التمثيل الغذائي المختلفة في حالة تعليق.

إن لزوجة النسغ النووي هي نفسها لزوجة المادة الأساسية للسيتوبلازم. تبين أن حموضة النسغ النووي ، التي تحددها الحقن المجهري للمؤشرات في النواة ، أعلى قليلاً من حموضة السيتوبلازم.

بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي العصير النووي على إنزيمات تشارك في تخليق الأحماض النووية في النواة والريبوسوم. النسغ النووي غير ملطخ بأصباغ أساسية ، لذلك يطلق عليه مادة أكروماتين ، أو كاريوليمف ، على عكس المناطق التي يمكن أن تلطخ - الكروماتين.

الكروماتينية

المكون الرئيسي للنواة - الكروماتين ، هو هيكل يؤدي الوظيفة الجينية للخلية ؛ عمليا جميع المعلومات الجينية مضمنة في الكروماتين DNA.

تبدو الكروموسومات حقيقية النواة مثل الهياكل المحددة بشكل حاد فقط قبل وأثناء الانقسام - عملية الانقسام النووي في الخلايا الجسدية. في حالة الراحة ، الخلايا حقيقية النواة غير المنقسمة ، تبدو المادة الكروموسومية ، المسماة بالكروماتين ، غير واضحة ويبدو أنها موزعة بشكل عشوائي في جميع أنحاء النواة. ومع ذلك ، عندما تستعد الخلية للانقسام ، يتكاثف الكروماتين ويتجمع في العدد المميز من الكروموسومات التي يمكن تمييزها بوضوح.

تم عزل الكروماتين من النواة وتحليلها. يتكون من ألياف دقيقة للغاية. المكونات الرئيسية للكروماتين هي الحمض النووي والبروتينات ، من بينها الجزء الأكبر من الهيستونات والبروتينات غير الهيستونية. في المتوسط ، حوالي 40٪ من الكروماتين عبارة عن DNA وحوالي 60٪ بروتينات ، من بينها بروتينات هيستونات نووية معينة تتكون من 40 إلى 80٪ من جميع البروتينات التي يتكون منها الكروماتين المعزول. بالإضافة إلى ذلك ، تشتمل أجزاء الكروماتين على مكونات الغشاء ، والحمض النووي الريبي ، والكربوهيدرات ، والدهون ، والبروتينات السكرية.

يتم ثني ألياف الكروماتين في الكروموسوم وتشكل العديد من العقد والحلقات. يرتبط الحمض النووي في الكروماتين ارتباطًا وثيقًا ببروتينات تسمى الهيستونات ، وتتمثل وظيفتها في حزم وترتيب الحمض النووي في وحدات هيكلية - نيوكليوسومات. يحتوي الكروماتين أيضًا على عدد من البروتينات غير هيستون. على عكس الكروموسومات حقيقية النواة ، لا تحتوي الكروموسومات البكتيرية على هيستونات ؛ أنها تحتوي فقط على كمية صغيرة من البروتينات التي تساهم في تكوين حلقات وتكثيف (ضغط) الحمض النووي.

عند ملاحظة العديد من الخلايا الحية ، وخاصة الخلايا النباتية ، أو الخلايا بعد التثبيت والتلطيخ داخل النواة ، يتم الكشف عن مناطق من المادة الكثيفة ، والتي تكون ملطخة جيدًا بأصباغ مختلفة ، وخاصة الأساسية منها. تشير قدرة الكروماتين على إدراك الأصباغ الأساسية (القلوية) إلى خصائصه الحمضية ، والتي تحددها حقيقة أن الكروماتين يحتوي على DNA في مركب به بروتينات. تمتلك الكروموسومات نفس خصائص التلوين ومحتوى الحمض النووي ، والتي يمكن ملاحظتها أثناء انقسام الخلايا الانقسامية.

على عكس الخلايا بدائية النواة ، يمكن أن توجد مادة الكروماتين حقيقية النواة المحتوية على الحمض النووي في حالتين بديلتين: غير مكثفة في الطور البيني وضغطها إلى أقصى حد أثناء الانقسام ، كجزء من الكروموسومات الانقسامية.

في الخلايا غير المنقسمة (الطور البيني) ، يمكن أن يملأ الكروماتين حجم النواة بالتساوي أو يقع في جلطات منفصلة (مركزات الكروموسومات). في كثير من الأحيان ، يوجد بشكل واضح بشكل خاص على محيط النواة (كروماتين جداري ، هامشي ، قريب من الغشاء) أو يشكل نسيجًا متشابكًا سميكًا إلى حد ما (حوالي 0.3 ميكرومتر) وأسلاك طويلة على شكل شبكة داخل النواة داخل النواة.

كروماتين نوى الطور البيني عبارة عن أجسام حاملة للحمض النووي (كروموسومات) ، والتي تفقد في هذا الوقت شكلها المضغوط ، وتفكك ، وتفككها. يمكن أن تختلف درجة تفكك الكروموسومات في نوى الخلايا المختلفة. عندما يتم فك تكثيف الكروموسوم أو جزء منه تمامًا ، فإن هذه المناطق تسمى الكروماتين المنتشر. مع الفك غير الكامل للكروموسومات في نواة الطور البيني ، تظهر مناطق من الكروماتين المكثف (تسمى أحيانًا الكروماتين المتغاير). أظهرت العديد من الأعمال أن درجة تفكك مادة الكروموسومات ، الكروماتين ، في الطور البيني يمكن أن تعكس الحمل الوظيفي لهذا الهيكل. كلما زاد انتشار كروماتين نواة الطور البيني ، زادت العمليات التركيبية فيه. أثناء تخليق الحمض النووي الريبي ، يتغير هيكل الكروماتين. عادة ما يكون الانخفاض في تخليق الحمض النووي والحمض النووي الريبي في الخلايا مصحوبًا بزيادة في مناطق الكروماتين المكثف.

يتم تكثيف الكروماتين إلى أقصى حد أثناء انقسام الخلايا الانقسامية ، عندما يوجد في شكل أجسام - كروموسومات. خلال هذه الفترة ، لا تحمل الكروموسومات أي أحمال اصطناعية ، ولا تشمل سلائف الحمض النووي والحمض النووي الريبي.

بناءً على ذلك ، يمكن افتراض أن كروموسومات الخلايا يمكن أن تكون في حالتين هيكليتين ووظيفيتين: في العمل ، جزئيًا أو كليًا ، عندما يتم مشاركتها في نواة الطور البيني ، تحدث عمليات النسخ وإعادة التكرار ، وفي حالة غير نشطة ، في حالة من الراحة الأيضية بأقصى تكثيف عندما يؤدون وظيفة توزيع ونقل المادة الجينية إلى الخلايا الوليدة.

كروماتين حقيقي وكروماتين متغاير

يمكن التعبير عن درجة التركيب والتكثيف للكروماتين في نوى الطور البيني بدرجات مختلفة. لذلك ، في الانقسام المكثف والخلايا المتخصصة الصغيرة ، يكون للنواة بنية منتشرة ، بالإضافة إلى الحافة المحيطية الضيقة للكروماتين المكثف ، يوجد عدد صغير من مركزات الكروموسومات الصغيرة ، في حين أن الجزء الرئيسي من النواة مشغول عن طريق الكروماتين المنتشر ، decondensed. في الوقت نفسه ، في الخلايا عالية التخصص أو في الخلايا التي تنهي دورة حياتها ، يتم تقديم الكروماتين على شكل طبقة محيطية ضخمة ومركزات صبغية كبيرة ، وهي كتل من الكروماتين المكثف. كلما زاد جزء الكروماتين المكثف في النواة ، انخفض نشاط التمثيل الغذائي للنواة. مع التعطيل الطبيعي أو التجريبي للنواة ، يحدث تكثف تدريجي للكروماتين ، وعلى العكس من ذلك ، مع تنشيط النوى ، تزداد نسبة الكروماتين المنتشر.

ومع ذلك ، أثناء التنشيط الأيضي ، لا يمكن أن تتحول جميع مناطق الكروماتين المكثف إلى شكل منتشر. في أوائل الثلاثينيات من القرن الماضي ، لاحظ إي جيتس أنه في نوى الطور البيني توجد مناطق ثابتة من الكروماتين المكثف ، لا يعتمد وجودها على درجة تمايز الأنسجة أو على النشاط الوظيفي للخلايا. تسمى هذه المناطق هيتروكروماتين ، على عكس بقية كتلة الكروماتين - كروماتين حقيقي (الكروماتين نفسه). وفقًا لهذه المفاهيم ، فإن الهيتروكروماتين عبارة عن أقسام مضغوطة من الكروموسومات ، والتي تظهر في الطور الأولي في وقت أبكر من الأجزاء الأخرى في تكوين الكروموسومات الانقسامية ولا تتكثف في الطور البعيد ، وتنتقل إلى نواة الطور البيني في شكل هياكل كثيفة الألوان (مركزات الكروموسومات). غالبًا ما تكون المناطق المركزية والتيلوميرية للكروموسومات مناطق مكثفة باستمرار. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تكثيف بعض المناطق التي تشكل جزءًا من أذرع الكروموسومات باستمرار - كروماتين متغاير أو مقسم ، والذي يتم تقديمه أيضًا في النوى في شكل مركزات الكروموسومات. تسمى هذه المناطق المتكثفة باستمرار من الكروموسومات في نوى الطور البيني بشكل شائع الآن بالكروماتين المغاير التأسيسي (الدائم). وتجدر الإشارة إلى أن مناطق الهيتروكروماتين التأسيسي لها عدد من السمات التي تميزها عن باقي الكروماتين. الهيتروكروماتين التأسيسي غير نشط وراثيا. لا يتم نسخها ، فهي تتكاثر في وقت متأخر عن بقية الكروماتين ، وهي تشتمل على DNA خاص (ساتلي) غني بتسلسلات نيوكليوتيدات عالية التكرار ، ويتم توطينها في مناطق مركزية ، وتيلوميرية ، ومتقاطعة من الكروموسومات الانقسامية. قد تختلف نسبة الكروماتين التأسيسي من كائن إلى آخر. لم يتم فهم الأهمية الوظيفية للكروماتين المغاير التأسيسي بشكل كامل. من المفترض أن لديها عددًا من الوظائف المهمة المرتبطة بتزاوج المتماثلات في الانقسام الاختزالي ، مع هيكلة نواة الطور البيني ، مع بعض الوظائف التنظيمية.

الباقي ، الجزء الأكبر من الكروماتين النووي ، يمكنه تغيير درجة انضغاطه اعتمادًا على النشاط الوظيفي ؛ إنه ينتمي إلى euchromatin. أصبحت المناطق غير النشطة متجانسة اللون التي تكون في حالة مكثفة تسمى الهيتروكروماتين الاختياري ، مع التركيز على الطبيعة الاختيارية لمثل هذه الحالة.

في الخلايا المتمايزة ، يكون حوالي 10٪ فقط من الجينات في حالة نشطة ، وبقية الجينات معطلة وتشكل جزءًا من الكروماتين المكثف (كروماتين مغاير اختياري). يفسر هذا الظرف سبب هيكلة معظم الكروماتين النووي.

الحمض النووي الكروماتين

في تحضير الكروماتين ، يمثل الحمض النووي عادةً 30-40٪. هذا الحمض النووي هو جزيء حلزوني مزدوج تقطعت به السبل مشابه للحمض النووي المعزول النقي في المحاليل المائية. يبلغ الوزن الجزيئي للكروماتين DNA 7-9106. في تكوين الكروموسومات ، يمكن أن يصل طول جزيئات الحمض النووي الخطية الفردية (على عكس الكروموسومات بدائية النواة) إلى مئات الميكرومترات وحتى عدة سنتيمترات. يتقلب إجمالي كمية الحمض النووي التي تدخل الهياكل النووية للخلايا ، وجينوم الكائنات الحية.

الحمض النووي للخلايا حقيقية النواة غير متجانس في التركيب ، ويحتوي على عدة فئات من متواليات النيوكليوتيدات: متواليات متكررة بشكل متكرر (> 106 مرة) متضمنة في جزء DNA الساتلي ولا يتم نسخها ؛ جزء من التسلسلات المتكررة باعتدال (102-105) التي تمثل كتل من الجينات الحقيقية ، بالإضافة إلى التسلسلات القصيرة المنتشرة في جميع أنحاء الجينوم ؛ جزء من التسلسلات الفريدة يحمل معلومات عن معظم البروتينات في الخلية. كل هذه الفئات من النيوكليوتيدات مرتبطة بشريط DNA تساهمية عملاق واحد.

البروتينات الرئيسية للكروماتين هيستونات

في نواة الخلية ، ينتمي الدور الرائد في تنظيم ترتيب الحمض النووي ، في ضغطه وتنظيم الأحمال الوظيفية إلى البروتينات النووية. تتنوع البروتينات في الكروماتين بشكل كبير ، ولكن يمكن تقسيمها إلى مجموعتين: هيستون وبروتينات غير هيستون. تمثل الهستونات ما يصل إلى 80٪ من جميع بروتينات الكروماتين. يحدث تفاعلها مع الحمض النووي من خلال الملح أو الروابط الأيونية وهو غير محدد فيما يتعلق بتكوين أو تسلسل النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي. تحتوي الخلية حقيقية النواة على 5-7 أنواع فقط من جزيئات هيستون. على عكس الهستونات ، تتفاعل البروتينات غير الهستونية المزعومة في معظمها بشكل خاص مع تسلسلات معينة من جزيئات الحمض النووي ، وتنوع أنواع البروتينات المتضمنة في هذه المجموعة كبير جدًا (عدة مئات) ، وتنوع الوظائف التي تؤديها هو رائعة.

الهيستونات - البروتينات التي تتميز فقط بالكروماتين - لها عدد من الصفات الخاصة. هذه بروتينات أساسية أو قلوية ، يتم تحديد خصائصها من خلال المحتوى المرتفع نسبيًا للأحماض الأمينية الأساسية مثل الليسين والأرجينين. إن الشحنات الموجبة على المجموعات الأمينية من اللايسين والأرجينين هي التي تحدد الملح أو الرابطة الكهروستاتيكية لهذه البروتينات ذات الشحنات السالبة على مجموعات الفوسفات في الحمض النووي.

الهيستونات هي بروتينات ذات وزن جزيئي صغير نسبيًا. تختلف فئات هيستون عن بعضها البعض في محتوى الأحماض الأمينية الأساسية المختلفة. بالنسبة للهستونات من جميع الفئات ، فإن التوزيع العنقودي للأحماض الأمينية الرئيسية - ليسين وأرجينين ، في طرفي N و C للجزيئات هو سمة مميزة. تشكل المناطق الوسطى من جزيئات هيستون عدة (3-4) مناطق ب حلزونية ، والتي يتم ضغطها في بنية كروية في ظل ظروف متساوية التوتر. الأطراف غير الحلزونية لجزيئات بروتين الهيستونات ، الغنية بالشحنات الإيجابية ، تقوم باتصالها مع بعضها البعض ومع الحمض النووي.

خلال حياة الخلايا ، يمكن أن تحدث تغييرات (تعديلات) ما بعد متعدية للهستونات: أستلة ومثيلة لبعض بقايا اللايسين ، مما يؤدي إلى فقدان عدد الشحنات الموجبة ، وفسفرة بقايا السيرين ، مما يؤدي إلى ظهور شحنة سالبة. يمكن عكس الأستلة والفسفرة للهيستونات. تغير هذه التعديلات بشكل كبير خصائص الهستونات وقدرتها على الارتباط بالحمض النووي.

يتم تصنيع الهيستونات في السيتوبلازم ، ويتم نقلها إلى النواة ، وترتبط بالحمض النووي أثناء تكاثرها في فترة S ، أي تتم مزامنة توليفات الهستونات والحمض النووي. عندما تتوقف الخلية عن تصنيع الحمض النووي ، تتفكك هيستون مرسال الحمض النووي الريبي في بضع دقائق ويتوقف تخليق الهيستونات. تعتبر الهستونات المدمجة في الكروماتين مستقرة جدًا ولها معدل استبدال منخفض.

وظائف بروتينات هيستون

1. تؤثر الحالة الكمية والنوعية للهستونات على درجة انضغاط الكروماتين ونشاطه.

2. الهيكلية - الضغط - دور الهيستونات في تنظيم الكروماتين.

من أجل وضع جزيئات DNA ضخمة بطول السنتيمتر على طول الكروموسوم ، الذي لا يتجاوز حجمه بضعة ميكرومترات ، يجب أن يكون جزيء الحمض النووي ملتويًا وضغطًا بكثافة تعبئة تساوي 1: 10000. في عملية ضغط الحمض النووي ، هناك عدة مستويات من التعبئة ، يتم تحديد أولها مباشرة من خلال تفاعل الهستونات مع الحمض النووي

يوجد تقريبًا كل الحمض النووي للخلية في النواة. الحمض النوويهو بوليمر خطي طويل يحتوي على عدة ملايين من النيوكليوتيدات. تختلف الأنواع الأربعة من نيوكليوتيدات الحمض النووي القواعد النيتروجينية. النيوكليوتيداتمرتبة في تسلسل هو نموذج كود لتسجيل المعلومات الوراثية.
لتنفيذ هذه المعلومات ، تتم إعادة كتابتها أو نسخها إلى سلاسل m-RNA أقصر. رموز الشفرة الجينية في i-RNA هي ثلاثة توائم من النيوكليوتيدات - الكودونات... يمثل كل كودون أحد الأحماض الأمينية. يتوافق كل جزيء DNA مع كروموسوم منفصل ، وتسمى جميع المعلومات الجينية المخزنة في كروموسومات الكائن الحي الجينوم.
يحتوي جينوم الكائنات الحية الأعلى على كمية زائدة من الحمض النووي ، وهذا لا يرتبط بتعقيد الكائن الحي. من المعروف أن الجينوم البشري يحتوي على حمض نووي أكثر 700 مرة من بكتيريا الإشريكية القولونية. في الوقت نفسه ، فإن جينوم بعض البرمائيات والنباتات أكبر بـ 30 مرة من الجينوم البشري. في الفقاريات ، أكثر من 90٪ من الحمض النووي ليس ضروريًا. يتم تنظيم المعلومات المخزنة في الحمض النووي وقراءتها وتكرارها بواسطة مجموعة متنوعة من البروتينات.
البروتينات الهيكلية الرئيسية للنواة هي هيستونات البروتيناتمميزة فقط للخلايا حقيقية النواة. الهستونات- بروتينات صغيرة أساسية بقوة. ترجع هذه الخاصية إلى حقيقة أنها غنية بالأحماض الأمينية الأساسية - ليسين وأرجينين. تتميز الهستونات أيضًا بغياب التربتوفان. إنها من بين البروتينات الأكثر تحفظًا ، على سبيل المثال ، يتميز H4 في البقرة والبازلاء بمتبقي الأحماض الأمينية فقط. يشار إلى مجمع البروتينات مع الحمض النووي في نواة خلية حقيقيات النوى بالكروماتين.
عند مراقبة الخلايا باستخدام مجهر ضوئي ، يتم اكتشاف الكروماتين في النوى كمناطق من مادة كثيفة ، ملطخة جيدًا بأصباغ أساسية. بدأت دراسة متعمقة لهيكل الكروماتين في عام 1974 ، عندما وصف الزوجان آدا ودونالد أولينز وحدته الهيكلية الأساسية ، أطلق عليها اسم nucleosome.
تسمح النيوكليوسومات لسلسلة طويلة من جزيئات الحمض النووي أن تُطوى بشكل أكثر إحكاما. لذلك ، في كل كروموسوم بشري ، يكون طول خيط DNA أكبر بآلاف المرات من حجم النواة. في الصور الإلكترونية ، يبدو النواة مثل جسيم قرصي يبلغ قطره حوالي 11 نانومتر. جوهره هو مركب من ثمانية جزيئات هيستون ، حيث يتم تمثيل أربعة هيستون H2A و H2B و H3 و H4 بجزيئين لكل منهما. تشكل هذه الهستونات الجزء الداخلي من النواة - جوهر هيستون. يتم جرح جزيء DNA يحتوي على 146 زوجًا قاعديًا على قلب هيستون. إنه يشكل دورتين غير مكتملتين حول قلب هيستون للنيوكليوسوم ؛ هناك 83 زوجًا من النوكليوتيدات في كل دور. يتم فصل كل نيوكليوسوم عن التالي بواسطة تسلسل DNA رابط ، والذي يمكن أن يصل طوله إلى 80 نيوكليوتيد. هذا الهيكل يشبه سلسلة من الخرز.
يُظهر الحساب أن الحمض النووي البشري الذي يحتوي على 6 × 10 9 أزواج من النيوكليوتيدات يجب أن يحتوي على 3 × 10 7 نيوكليوسومات. في الخلايا الحية ، نادرًا ما يكون للكروماتين هذا المظهر. ترتبط النيوكليوسومات معًا في هياكل أكثر إحكاما. معظم الكروماتين في شكل ألياف قطرها 30 نانومتر. يتم تنفيذ هذه العبوة باستخدام هيستون أخرى H1. يوجد جزيء H1 واحد لكل جسيم نووي ، والذي يجمع موقع الرابط في النقاط التي يدخل فيها الحمض النووي ويغادر نواة هيستون.
تغليف الحمض النووي يقلل بشكل كبير من طوله. ومع ذلك ، فإن متوسط طول خيوط الكروماتين لكروموسوم واحد في هذه المرحلة يجب أن يتجاوز حجم النواة بمعامل 100.
هيكل الكروماتين ذو الرتبة الأعلى عبارة عن سلسلة من الحلقات ، تحتوي كل منها على حوالي 20 إلى 100 ألف زوج أساسي. في قاعدة الحلقة يوجد بروتين مرتبط بالحمض النووي خاص بالموقع. تتعرف هذه البروتينات على متواليات نيوكليوتيدات معينة (مواقع) لمنطقتين متباعدتين من خيوط الكروماتين وتقربهما معًا.

حقول النص

السهم لأعلى

النواة هي العنصر المركزي للخلية. تؤدي إزالته الجراحية إلى تغيير وظائف السيتوبلازم. تلعب النواة دورًا رئيسيًا في نقل الصفات الوراثية وتخليق البروتين. يتم توفير نقل المعلومات الجينية من خلية إلى أخرى عن طريق الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) الموجود في الكروموسومات. تكرار الحمض النووي يسبق انقسام الخلية. تختلف كتلة النواة في خلايا الأنسجة المختلفة وهي ، على سبيل المثال ، 10-18٪ من كتلة خلايا الكبد ، 60٪ - في الخلايا الليمفاوية. في الطور البيني (الفترة البينية) ، يتم تمثيل النواة بأربعة عناصر: الكروماتين والنواة (النواة) والنووية والغشاء النووي.

الكروماتينية

حقول النص

السهم لأعلى

تتميز الخلايا الناضجة (على سبيل المثال ، الدم) بنوى غنية بالكروماتين الكثيف والمكثف ، وتقع في كتل. في نوى الخلايا الجسدية للمرأة ، يتم تمثيلها بواسطة كتلة من الكروماتين بالقرب من غشاء النواة: هذا هو الكروماتين الجنسي الأنثوي (أو جسد بار الصغير) ، وهو كروموسوم X مكثف. يتم تمثيل الكروماتين الجنسي للذكور في نوى الخلايا الجسدية الذكرية بواسطة كتلة تتوهج عند تلطيخها بالكرومات الفلورية. يتم استخدام تحديد الكروماتين الجنسي ، على سبيل المثال ، لتحديد جنس الطفل باستخدام الخلايا المأخوذة من السائل الأمنيوسي لامرأة حامل.

النواة

حقول النص

السهم لأعلى

النواة هي بنية نواة كروية لا تحتوي على غشاء. تم تطويره في جميع الخلايا التي تتميز بالنشاط العالي لتخليق البروتين ، والذي يرتبط بتكوين الوحدات الفرعية السيتوبلازمية ، الرنا الريباسي ، فيه. على سبيل المثال ، توجد النوى في نوى الخلايا القادرة على الانقسام - الأرومات اللمفاوية ، الأرومات النخاعية ، إلخ.

الغشاء الأساسي

حقول النص

السهم لأعلى

يتم تمثيل غشاء النواة بصفحتين ، الفجوة بينهما متصلة بتجويف الشبكة الإندوبلازمية. يحتوي الغشاء على ثقوب (مسام نووية) يصل قطرها إلى حوالي 100 نانومتر ، والتي تمر من خلالها الجزيئات الكبيرة (الريبونوكلياز ، RNA) بحرية. في الوقت نفسه ، يدعم الغشاء النووي والمسام البيئة المكروية للنواة ، مما يضمن التبادل الانتقائي للمواد المختلفة بين النواة والسيتوبلازم. في خلية سيئة التمايز ، تحتل المسام ما يصل إلى 10٪ من سطح النواة ، ولكن مع نضوج الخلية ، يتناقص سطحها الكلي.

نيوكليوبلازم (عصير نووي)

حقول النص

السهم لأعلى

نيوكليوبلازم (عصير نووي) هو محلول غرواني يحتوي على بروتينات ، مما يضمن تبادل المستقلبات والحركة السريعة لجزيئات الحمض النووي الريبي إلى المسام النووية. تتناقص كمية النيوكليوبلازم مع نضج الخلية أو شيخوخةها.

انقسام الخلية. الانقسام المتساوي.

حقول النص

السهم لأعلى

الانقسام المتساوي(الشكل 1.5) يحتل جزءًا فقط من دورة الخلية. في خلايا الثدييات ، تستمر المرحلة الانقسامية (M) حوالي ساعة.

ويتبع ذلك توقف تالٍ للجلد (G1)، التي تتميز بالنشاط العالي للتخليق الحيوي للبروتين في الخلية ، تتحقق عمليات النسخ والترجمة. مدة التوقف حوالي 10 ساعات ، لكن هذه المرة تختلف بشكل كبير وتعتمد على تأثير العوامل التنظيمية التي تحفز وتمنع انقسام الخلايا ، على إمدادها بالعناصر الغذائية.

تتميز المرحلة التالية من دورة الخلية بتوليف الحمض النووي (النسخ المتماثل) (المراحل)ويستغرق حوالي 9 ساعات. ويلي ذلك المرحلة الأولى من G2 والتي تستمر حوالي 4 ساعات. وبالتالي ، فإن دورة الخلية بأكملها تستغرق حوالي 24 ساعة:

يمكن أن تكون الخلايا أيضًا في مرحلة الراحة - Go ، وتبقى خارج دورة الخلية لفترة طويلة. على سبيل المثال ، في البشر ، ما يصل إلى 90٪ من الخلايا الجذعية المكونة للدم في مرحلة Go ، لكن انتقالها من Go إلى G1 يتسارع مع زيادة الطلب على خلايا الدم.

يتم تفسير الحساسية العالية للخلايا للعوامل التي تنظم انقسامها في المرحلة G1 من خلال تخليق أغشية الخلايا خلال هذه الفترة من المستقبلات الهرمونية والعوامل المحفزة والمثبطة. على سبيل المثال ، يحفز انقسام خلايا الكريات الحمر في نخاع العظام في المرحلة G هرمون إرثروبويتين. يتم إعاقة هذه العملية عن طريق مثبطات الكريات الحمر - وهي مادة تقلل من إنتاج كريات الدم الحمراء في حالة انخفاض الطلب على الأكسجين في الأنسجة (الفصل 6).

يتضمن نقل المعلومات إلى النواة حول تفاعل مستقبلات الغشاء مع محفز انقسام الخلية تخليق الحمض النووي ، أولئك. المراحل... نتيجة لذلك ، تتغير كمية الحمض النووي في الخلية من ثنائي الصبغيات ، 2N ، إلى رباعي الصيغة الصبغية ، 4N. في المرحلة G2 ، يتم تصنيع الهياكل اللازمة للانقسام ، على وجه الخصوص ، بروتينات المغزل الانقسامي.

في المرحلة M.هناك توزيع لمواد وراثية متطابقة بين خليتين ابنتيتين. تنقسم المرحلة M نفسها إلى أربع فترات: الطور الأول ، الطور الفوقي ، الطور الطوري ، الطور البعيدة (الشكل 1.5).

الطور الأولتتميز بتكثيف كروموسومات الدنا مكونة كروماتيدين ، كل منهما هو واحد من جزيئين متطابقين من الحمض النووي. النوكليولا والمغلف النووي تختفي. المريكزات ، التي تمثلها الأنابيب الدقيقة الدقيقة ، تتباعد إلى قطبين من الخلية ، وتشكل مغزلًا انقسامًا.

في الطور الاستوائيتوجد الكروموسومات في وسط الخلية ، وتشكل لوحة طورية. في هذه المرحلة ، يكون شكل كل كروموسوم أكثر تميزًا ، والذي يستخدم في الممارسة العملية لدراسة مجموعة الكروموسوم للخلية.

طورتتميز بحركة الكروماتيدات ، "المفككة" بواسطة ألياف المغزل الانقسامي إلى القطبين المعاكسين للخلية.

Telophaseتتميز بتكوين غشاء نووي حول ابنة مجموعة من الكروموسومات. تُستخدم معرفة خصائص دورة الخلية عمليًا ، على سبيل المثال ، في تكوين مواد تثبيط الخلايا لعلاج سرطان الدم. وبالتالي ، فإن خاصية الفينكريستين لكونه سمًا للمغزل الانقسامي تستخدم لإيقاف انقسام الخلايا اللوكيميا.

تمايز الخلايا

حقول النص

السهم لأعلى

تمايز الخلايا هو اكتساب وظائف متخصصة من قبل خلية مرتبطة بظهور الهياكل التي تضمن أداء هذه الوظائف (على سبيل المثال ، يميز تخليق وتراكم الهيموجلوبين في كريات الدم الحمراء تمايزها إلى كريات الدم الحمراء). يرتبط التمايز بالتثبيط (القمع) المبرمج وراثيًا لوظائف بعض أجزاء الجينوم وتنشيط أجزاء أخرى.