Ako je DNA organizovaná tak, aby sa zmestila do bunky?

Posted on
Autor: Peter Berry
Dátum Stvorenia: 20 August 2021
Dátum Aktualizácie: 12 Smieť 2024
Anonim
Ako je DNA organizovaná tak, aby sa zmestila do bunky? - Veda
Ako je DNA organizovaná tak, aby sa zmestila do bunky? - Veda

Obsah

Vo svojom tele máš asi 50 biliónov buniek. Takmer všetky majú DNA - v skutočnosti dva metre. Ak ste celú tú DNA spojili dokopy, mali by ste dosť dlhú šnúru, aby ste mohli obísť Zem dva a pol milióna krát. Avšak nejako sa táto DNA dostane dostatočne pevne zabalená, aby sa nielen zmestila do vášho tela, ale zapadla aj do malých jadier buniek, ktoré tvoria vaše telo. Vaše telo to spravuje rovnakým spôsobom, ako by ste dokázali zorganizovať zbierku povrazov alebo dúhových priadzí: navíjajú a slučujú pramene dohromady.

Štruktúra DNA

Jedna molekula DNA pozostáva z dlhého reťazca molekúl adenínu, cytozínu, guanínu a tymínu spojených s cukrovými a fosfátovými skupinami. Molekuly DNA len zriedka existujú; zvyčajne sú spárované v komplementárnych prameňoch, ktoré sú navinuté okolo seba v známej dvojitej konfigurácii skrutkovice. Rovnako ako dva vlákna nite, aj dvojreťazcová DNA poskytuje druh chemickej ochrany, ktorá ich robí spolu silnejšími než samotné. Toto dvojvlákno je prvým mechanizmom na balenie DNA v pevnom obale, ktorý znižuje dva metre dĺžky na jeden.

nukleozómy

Keby ste mali 50 yardov nití, nechceli by ste ich len položiť na hromadu. Namiesto toho by ste dostali cievku a obalili ju niťou. To isté robí vaše telo s DNA. Ako cievky pre DNA používa skupiny molekúl nazývané históny. Situácia je však trochu komplikovanejšia ako vaša cievka nití, pretože vaše telo musí mať prístup k rôznym častiam vašej DNA v rôznych časoch. Takže namiesto jedinej veľkej cievky, ktorá by sa musela veľa rozbaliť, aby sa dostala niekde v strede, vaše telo vytvorí veľa malých cievok, ktoré v DNA vytvoria jednu slučku za druhou. Tieto malé slučky spoolovej DNA sa nazývajú nukleozómy a každý chromozóm ich má stovky tisíc. Výsledná štruktúra sa bežne nazýva „reťazec guľôčok“. Toto navíjanie znižuje dĺžku DNA z asi jedného metra na asi 14 centimetrov.

Vlákno 30 nm

Ďalší krok v zhutňovaní DNA nie je až tak dobre známy, hoci výsledky sú známe. Nejako sa nukleozómy navíjajú okolo seba, možno ako okvetné lístky sedmokrásky, ak bol každý okvetný lístok vertikálnym nukleozómom. Potom sa kruhové slučky nukleozómov špirálovite na seba. Výsledkom je štruktúra nazývaná vlákno s 30 nanometrami, pretože jeho šnúra má priemer 30 miliárd metrov metra. Toto vlákno s hrúbkou 30 nanometrov sa potom navíja na seba a slučky sa potom znova slučia - teraz skôr ako pradená priadza ako cievka nití. Táto úroveň navíjania stačí na to, aby sa DNA zmestila do bunkového jadra.

metafáz

Keď sa bunka rozdelí, rozdelí sa na dve perfektné kópie. Tieto dve dokonalé kópie zahŕňajú dve sady DNA. Aby sa pripravili na duplikáciu, chromozómy sa kondenzujú ešte ďalej a zoradia sa v štádiu bunkového života nazývanom metafáza. V metafáze má DNA toľko slučiek na slučkách, že je skomprimovaná na dĺžku desaťtisíciny svojej pôvodnej dĺžky. Tieto komprimované formy boli prvou objavenou formou DNA.