Основні функції хромосом взаємопов’язані з будовою. Для збереження, 4 розподілу та передачі спадкової інформації в хромосомах наявні такі елемен7 5 ти будови, як сайти початку реплікації, 3 центромери і теломери. Сайти початку 6 3 реплікації – послідовність нуклеотидів, 4 що визначає початок самоподвоєння молекули ДНК. Центромера – частина 1 2 Іл. 58. Будова хромосоми: 1 – однохромосоми, що поділяє її на два плеча. хроматидна хромосома; 2 – двохроНа ній розташовуються білки-кінетохо- матидна хромосома; 3 – центромера; ри, до яких під час розподілу генетич4 – теломери; 5 – сестринські ного матеріалу прикріплюються нитки хроматиди; 6 – нитки веретена поділу; 7 – кінетохори веретена поділу. Теломери – ділянки на кінцях лінійних хромосом, що перешкоджають їх з’єднанню між собою та відновленню за допомогою ферменту теломерази втрачених після поділу ділянок (іл. 58).
Як відбуваються спіралізація та конденсація хромосом? У кожній хромосомі міститься лише одна молекула ДНК, яка досягає декількох сантиметрів. Так, у людини довжина ДНК найбільшої хромосоми – близько 7 см, а загальна довжина всіх 46 молекул ДНК в одному ядрі клітини людини становить близько 2 м. Яким чином хромосоми поміщаються в мікроскопічному ядрі, розміром 5 мкм? Це досягається за рахунок спіралізації та конденсації (від лат. condensatio – ущільнення) хромосом, що забезпечує багаторівневу організацію хроматину (іл. 59). Можливості такої організації вражають. Так, у людини довжина розкрученої ДНК найменшої хромосоми становить близько 14 000 мкм, а її довжина після ущільнення – лише 2 мкм. Які ж є рівні організації хромосом? Подвійна спіраль молекули ДНК на нуклеосомному рівні організації накручується на ядерні частинки-нуклеосоми, що складаються з 8 – 10 білкових молекул. Хроматин набуває вигляду намиста перлин (глобули білка діаметром 11 нм) на нитці (спіраль ДНК), а рівень 1 2 nm 11 nm 30 nm 300 nm 700 nm 1400 nm ущільнення – 6–7 разів. Нуклео мерний рівень виникає завдяки спіралізації й формуванню нуклео мерної фібрили діаметром 30 нм із кроком спіралі в 6– 8 нук леосом. Рівень ущільнення нитки 3 4 5 6 7 2 ДНК досягає 40 разів. Хромо Іл. 59. Рівні організації хромосом: мерний рівень пов’язаний вже не 1, 2, 3 – нуклеосомний; 4 – нуклеомерний; із спіралізацією, а з утворенням 5 – хромомерний; 6 – хроматидний; поперечних петель вздовж хромо7 – хромосомний
§ 24. Хромосоми, їхні функції та будова
Отже, хромосоми є матеріальними носіями спадковості усіх еукаріотичних організмів, і їхні функції тісно взаємопов’язані з хімічним складом та будовою.
103