няя репликация генетически инактивированной Х-хромосомы у женщин,
формирующей в ядре компактное тельце полового хроматина.
Белки хроматина составляют 60—70 % от его сухой массы. К ним отно
сятся так называемые гистоны и негистоновые белки. Негистоновые белки
составляют 20 % от количества гистонов. Гистоны — щелочные белки, обо
гащенные основными аминокислотами (главным образом лизином и арги
нином). Очевидна структурная роль гистонов, которые не только обеспечи
вают специфическую укладку хромосомной ДНК, но и имеют значение в
регуляции транскрипции. Гистоны расположены по длине молекулы ДНК
не равномерно, а в виде блоков. В один такой блок входят 8 молекул гисто
нов, образуя так называемую
нуклеосому.
Размер нуклеосомы около 10 нм.
При образовании нуклеосом происходит компактизация, сверхспирализа-
ция ДНК, что приводит к укорачиванию длины хромосомной фибриллы
примерно в 7 раз. Сама же хромосомная фибрилла имеет вид нитки бус или
четок, где каждая бусина — нуклеосома. Такие фибриллы толщиной 10 нм
дополнительно продольно конденсируются и образуют основную элемен
тарную фибриллу хроматина толщиной 25 нм.
В интерфазе фибриллы хроматина образуют петли. Эти петли собраны в
розетки, где основания нескольких петель связаны друг с другом негистоно-
выми белками ядерного матрикса. Такие петлевые группы (петлевые доме
ны) при падении активности хроматина могут конденсироваться, уплот
няться, образуя так называемые
хромомеры
или
хромоцентры
интерфазных
ядер. Хромомеры выявляются также в
составе митотических хромосом.
В ядрах, кроме хроматиновых участков и матрикса, обнаруживаются пе-
рихроматиновые фибриллы, перихроматиновые и интерхроматиновые гра
нулы. Они содержат РНК и встречаются практически во всех активных яд
рах, представляют собой информационные РНК, связанные с белками, —
рибонуклеопротеиды (информосомы). Матрицами для синтеза этих РНК
являются разные гены, разбросанные по деконденсированным участкам
хромосомных (хроматиновых) фибрилл.
Особый тип матричной ДНК, а именно ДНК для синтеза рибосомной
РНК, собран обычно в нескольких компактных участках, входящих в состав
ядрышек интерфазных ядер.
Ядрышко
Практически во всех живых клетках эукариотических организмов в ядре
видно одно или несколько обычно округлой формы телец величиной 1—
5 мкм, сильно преломляющих свет, — это
ядрышко
, или
нуклеола
(nucleolus).
К общим свойствам ядрышка относится
способность хорошо окрашиваться
различными красителями, особенно основными. Такая базофилия опреде
ляется тем, что ядрышки богаты РНК. Ядрышко — самая плотная структура
ядра — является производным хромосомы, одним из ее локусов с наиболее
высокой концентрацией и активностью синтеза РНК в интерфазе. Оно не
является самостоятельной структурой или органеллой.
В настоящее время известно, что ядрышко — это
место образования ри-
босомных РНК (рРНК) и рибосом, на которых происходит синтез полипеп-
тидных цепей в цитоплазме.
Образование ядрышек и их число связаны с активностью и числом опре
76
деленных участков хромосом — ядрышковых организаторов, которые распо
ложены большей частью в зонах вторичных перетяжек; количество ядрышек
в
клетках данного типа может изменяться за счет слияния ядрышек или за
счет изменения числа хромосом с ядрышковыми организаторами. ДН К яд
рышкового организатора представлена множественными (несколько сотен)
копиями генов рРНК: на каждом из этих генов синтезируется высокомоле
кулярный предшественник РНК, который превращается в более короткие
молекулы РНК, входящие в
состав субъединиц рибосомы.
Схему участия ядрышек в синтезе цитоплазматических белков можно
представить следующим образом: на ДН К ядрышкового организатора обра
зуется предшественник рРНК, который в зоне ядрышка одевается белком,
здесь происходит сборка рибонуклеопротеидных частиц —* субъединиц ри
босом; субъединицы, выходя из ядрышка в цитоплазму, организуются в ри
босомы и участвуют в
процессе синтеза белка.
Ядрышко неоднородно по своему строению: в световом микроскопе
можно видеть его тонковолокнистую организацию. В электронном микро
скопе выявляются два основных компонента: гранулярный и фибриллярный
(рис. 21, Б). Диаметр гранул около 15—20 нм, толщина фибрилл 6—8 нм.
Фибриллярный компонент
может быть сосредоточен в виде центральной
части ядрышка, а
гранулярный
— по периферии. Часто гранулярный компо
нент образует нитчатые структуры —
нуклеолонемы
толщиной около 0,2 мкм.
Фибриллярный компонент ядрышек представляет собой рибонуклеопроте-
идные тяжи предшественников рибосом, а гранулы — созревающие субъ
единицы рибосом. В
зоне фибрилл можно выявить участки ДНК ядрышко
вых организаторов. Они представлены так называемыми фибриллярными
центрами, по периферии которых происходит синтез рРНК.
Ультраструктура ядрышек зависит от активности синтеза РНК: при вы
соком уровне синтеза рРН К в ядрышке выявляется большое число гранул,
при прекращении синтеза количество гранул снижается, ядрышки превра
щаются в плотные фибриллярные тельца базофильной природы.
Действие многих веществ (акгиномицин, митомицин, ряд канцероген
ных углеводородов, циклогексимид, гидрооксимочевина и др.) вызывает в
клетках падение интенсивности ряда синтезов и в первую очередь активно
сти ядрышек. При этом возникают изменения в
структуре ядрышек: их сжа
тие, обособление фибриллярных и гранулярных зон, потеря гранулярного
компонента, распад всей структуры. Эти изменения отражают степень по
вреждения ядрышковых структур, связанных главным образом с подавлени
ем синтеза рРНК.
Достарыңызбен бөлісу: