క్రోమాటోన్‌లను సృష్టించడానికి ఉపయోగించే పదార్ధం క్రోమాటిన్. కొంచెం వివరంగా, క్రోమాటిన్ DNA, RNA మరియు వివిధ ప్రోటీన్ అణువులతో రూపొందించబడింది. ఇది మనిషిని తయారుచేసే ప్రతి కణం యొక్క కేంద్రకంలో ఉంది. ఈ పదార్ధం హైపర్ కాంపాక్ట్ రూపంలో సుమారు రెండు మీటర్ల DNA అణువును సూచిస్తుంది. దాని భాగానికి, ఒక కణం యొక్క కేంద్రకం సుమారు 5 నుండి 7 మైక్రోమీటర్ల పొడవు ఉంటుంది.
క్రోమాటిన్ అంటే ఏమిటి
విషయ సూచిక
క్రోమాటిన్ బయాలజీ నిర్వచనం ప్రకారం, ఇది సెల్ న్యూక్లియస్లో DNA ను ప్రదర్శించే విధానాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది యూకారియోటిక్ క్రోమోజోమ్‌ల యొక్క ప్రాధమిక పదార్ధం, మరియు యూకారియోటిక్ కణాల ఇంటర్ఫేస్ న్యూక్లియస్లో కనిపించే DNA, RNA మరియు ప్రోటీన్ల యూనియన్‌కు చెందినది మరియు ఈ కణాల జన్యువును కలిగి ఉంటుంది, దీని పనితీరు క్రోమోజోమ్‌ను ఆకృతి చేయడం కణం యొక్క కేంద్రకంలో కలిసిపోతుంది. ప్రోటీన్లు రెండు రకాలు: హిస్టోన్లు మరియు హిస్టోన్ కాని ప్రోటీన్లు.
క్రోమాటిన్ చరిత్ర
ఈ పదార్ధం 1880 లో వాల్తేర్ ఫ్లెమింగ్ అనే శాస్త్రవేత్తకు కృతజ్ఞతలు తెలిపాడు, దీనికి రంగులు వేయడం పట్ల అభిమానం ఉంది. ఏదేమైనా, ఫ్లెమింగ్ కథలను నాలుగు సంవత్సరాల తరువాత, పరిశోధకుడు ఆల్బ్రేచ్ట్ కోసెల్ కనుగొన్నారు. క్రోమాటిన్ నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించడంలో సాధించిన పురోగతి చాలా కొరతగా ఉంది, ఇది 1970 ల వరకు కాదు, క్రోమాటిన్ ఫైబర్స్ యొక్క మొదటి పరిశీలనలు అప్పటికే స్థాపించబడిన ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీకి కృతజ్ఞతలు తెలుపుతాయి. ఇది న్యూక్లియోజోమ్ యొక్క ఉనికిని వెల్లడించింది, తరువాతి క్రోమాటిన్ యొక్క బేస్ యూనిట్, దీని నిర్మాణం 1997 లో ఎక్స్-రే క్రిస్టల్లాగ్రఫీ ద్వారా మరింత స్పష్టంగా వివరించబడింది.
క్రోమాటిన్ రకాలు
ఇది రెండు రకాలుగా వర్గీకరించబడింది: యూక్రోమాటిన్ మరియు హెటెరోక్రోమాటిన్. క్రోమాటిన్ తయారు చేసే ప్రాథమిక యూనిట్లలో సుమారు 146 ఆధార జతల కాకతి ఇది nucleosomes ఉన్నాయి పొడవు ప్రతిగా ఒక నిర్దిష్ట ఎనిమిది nucleosomal హిస్టోన్ల యొక్క క్లిష్టమైన సంబంధం ఇది. రకాలు క్రింద వివరించబడ్డాయి:
హెటెరోక్రోమాటిన్
- ఇది ఈ పదార్ధం యొక్క అత్యంత కాంపాక్ట్ వ్యక్తీకరణ, ఇది సెల్ చక్రం అంతటా దాని సంపీడన స్థాయిని మార్చదు.
- ఇది క్రోమోజోమ్ యొక్క సెంట్రోమీర్‌ను ప్రతిబింబించని మరియు ఏర్పరచని అత్యంత పునరావృత మరియు క్రియారహిత DNA సన్నివేశాలను కలిగి ఉంటుంది.
- జన్యువులతో దట్టమైన మరియు క్రమం తప్పకుండా ప్యాకింగ్ చేయడం వల్ల క్రోమోజోమ్ సమగ్రతను రక్షించడం దీని పని.
సాంద్రత కారణంగా ముదురు రంగుతో తేలికపాటి సూక్ష్మదర్శినితో దీనిని గుర్తించవచ్చు. హెటెరోక్రోమాటిన్ రెండు గ్రూపులుగా విభజించబడింది:
రాజ్యాంగ
ఇది అన్ని కణ రకాల్లో పునరావృతమయ్యే సన్నివేశాల ద్వారా బాగా ఘనీభవించినట్లు కనిపిస్తుంది మరియు ఇది జన్యు సమాచారాన్ని కలిగి లేనందున లిప్యంతరీకరించబడదు. అవి అన్ని డిఎన్‌ఎను వ్యక్తపరచని అన్ని క్రోమోజోమ్‌ల సెంట్రోమీర్‌లు మరియు టెలోమీర్‌లు.
ఐచ్ఛికం
ఇది వేర్వేరు కణ రకాల్లో భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇది బార్ కార్పస్కిల్ వంటి కొన్ని కణాలలో లేదా కణాల అభివృద్ధి యొక్క నిర్దిష్ట కాలాలలో మాత్రమే ఘనీభవిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది ఏర్పడుతుంది ఎందుకంటే ఐచ్ఛిక హెటెరోక్రోమాటిన్ క్రియాశీల ప్రాంతాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి కొన్ని పరిస్థితులలో మరియు లక్షణాలలో లిప్యంతరీకరించబడతాయి. ఇందులో శాటిలైట్ డీఎన్‌ఏ కూడా ఉంది.
యూక్రోమాటిన్
- యూక్రోమాటిన్ అనేది హెటెరోక్రోమాటిన్ కంటే తక్కువ ఘనీకృత స్థితిలో ఉండి, కణ చక్రంలో కేంద్రకం అంతటా పంపిణీ చేయబడుతుంది.
- ఇది క్రోమాటిన్ యొక్క క్రియాశీల రూపాన్ని సూచిస్తుంది, దీనిలో జన్యు పదార్ధం లిప్యంతరీకరించబడుతుంది. దాని తక్కువ ఘనీకృత స్థితి మరియు డైనమిక్‌గా మార్చగల సామర్థ్యం ట్రాన్స్క్రిప్షన్‌ను సాధ్యం చేస్తుంది.
- ఇవన్నీ లిప్యంతరీకరించబడవు, అయినప్పటికీ, మిగిలినవి సాధారణంగా జన్యు సమాచారాన్ని కాంపాక్ట్ మరియు రక్షించడానికి హెటెరోక్రోమాటిన్‌గా మార్చబడతాయి.
- దీని నిర్మాణం ఒక ముత్యాల హారంతో సమానంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ ప్రతి ముత్యం హిస్టోన్లు అని పిలువబడే ఎనిమిది ప్రోటీన్లతో కూడిన న్యూక్లియోజోమ్‌ను సూచిస్తుంది, వాటి చుట్టూ జతల DNA ఉన్నాయి.
- హెటెరోక్రోమాటిన్ మాదిరిగా కాకుండా, యూక్రోమాటిన్‌లోని సంపీడనం జన్యు పదార్ధానికి ప్రాప్యతను అనుమతించేంత తక్కువగా ఉంటుంది.
- లో ప్రయోగశాల పరీక్షలు, ఈ దాని నిర్మాణం మరింత వేరు నుండి, ఒక ఆప్టికల్ సూక్ష్మదర్శిని తో గుర్తించవచ్చు మరియు అది ఒక కాంతి రంగు తో కలిపిన.
- ప్రొకార్యోటిక్ కణాలలో, ఇది క్రోమాటిన్ యొక్క ఏకైక రూపం, ఇది హెటెరోక్రోమాటిన్ యొక్క నిర్మాణం సంవత్సరాల తరువాత ఉద్భవించింది.
క్రోమాటిన్ పాత్ర మరియు ప్రాముఖ్యత
ప్రోటీన్ ట్రాన్స్క్రిప్షన్ మరియు సంశ్లేషణను నిర్వహించడానికి కణ అవయవాలకు అవసరమైన జన్యు సమాచారాన్ని అందించడం దీని పని. కణాల పునరుత్పత్తిలో DNA ను నకిలీ చేస్తూ, DNA లో ఉన్న జన్యు సమాచారాన్ని కూడా వారు ప్రసారం చేస్తారు మరియు సంరక్షిస్తారు.
అదనంగా, ఈ పదార్ధం జంతు ప్రపంచంలో కూడా ఉంది. ఉదాహరణకు, జంతు కణ క్రోమాటిన్‌లో, సెక్స్ క్రోమాటిన్ ఇంటర్ఫేస్ న్యూక్లియస్‌లోని క్రోమాటిన్ యొక్క ఘనీకృత ద్రవ్యరాశిగా ఏర్పడుతుంది, ఇది క్షీరదాల కేంద్రకంలో మొదటి స్థానాన్ని మించిన క్రియారహిత X క్రోమోజోమ్‌ను సూచిస్తుంది. దీనిని బార్ యొక్క కార్పస్కిల్ అని కూడా పిలుస్తారు.
ఇది జన్యు వ్యక్తీకరణలో ప్రాథమిక నియంత్రణ పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈ ప్రాంతాలలో కనిపించే జన్యువులచే ప్రదర్శించబడిన ట్రాన్స్క్రిప్షన్ స్థాయితో సంపీడనం యొక్క వివిధ స్థితులు (నిస్సందేహంగా కాకపోయినా) సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. వేర్వేరు ప్రోటీన్లతో DNA యొక్క అనుబంధం వివిధ RNA పాలిమరేసెస్ యొక్క ప్రాసెసింగ్‌ను క్లిష్టతరం చేస్తుంది కాబట్టి, క్రోమాటిన్ ట్రాన్స్క్రిప్షన్ కోసం గట్టిగా అణచివేస్తుంది. అందువల్ల, అనేక రకాల క్రోమాటిన్ పునర్నిర్మాణం మరియు హిస్టోన్ సవరణ యంత్రాలు ఉన్నాయి.
ప్రస్తుతం " హిస్టోన్ కోడ్ " గా పిలువబడేది ఉంది. వేర్వేరు హిస్టోన్లు సాధారణంగా లైసిన్ లేదా అర్జినిన్ అవశేషాల వద్ద నిర్వహించబడే మిథైలేషన్, ఎసిటైలేషన్, ఫాస్ఫోరైలేషన్ వంటి అనువాదానంతర మార్పులకు లోనవుతాయి. ఎసిటైలేషన్ ట్రాన్స్క్రిప్షన్ యొక్క క్రియాశీలతతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే లైసిన్ ఎసిటైలేట్ అయినప్పుడు, హిస్టోన్ యొక్క మొత్తం సానుకూల చార్జ్ తగ్గుతుంది, తద్వారా ఇది DNA కి తక్కువ అనుబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది (ఇది ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది).
పర్యవసానంగా, DNA తక్కువ కట్టుబడి ఉంటుంది, తద్వారా ట్రాన్స్క్రిప్షనల్ యంత్రాల ద్వారా ప్రాప్యతను అనుమతిస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, మిథైలేషన్ ట్రాన్స్క్రిప్షనల్ అణచివేత మరియు బలమైన DNA- హిస్టోన్ బైండింగ్తో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది (ఇది ఎల్లప్పుడూ నిజం కానప్పటికీ). ఉదాహరణకు, ఈస్ట్ ఎస్.
హిస్టోన్ మార్పుల యొక్క విధులను నిర్వర్తించే ఎంజైములు హిస్టోన్ ఎసిటైలేసెస్ మరియు డీసిటైలేస్, మరియు హిస్టోన్ మిథైలేసెస్ మరియు డెమెథైలేసెస్, ఇవి వేర్వేరు కుటుంబాలను ఏర్పరుస్తాయి, దీని సభ్యులు హిస్టోన్ల పొడవాటి తోకలో ఒక నిర్దిష్ట అవశేషాలను సవరించడానికి బాధ్యత వహిస్తారు.
హిస్టోన్ మార్పులతో పాటు , సాగా వంటి క్రోమాటిన్ పునర్నిర్మాణ యంత్రాలు కూడా ఉన్నాయి, అవి న్యూక్లియోజోమ్‌లను స్థానభ్రంశం చేయడం, వాటిని తిప్పడం లేదా పాక్షికంగా నిరాయుధులను చేయడం ద్వారా, కొన్ని న్యూక్లియోజోమ్ కాంపోనెంట్ హిస్టోన్‌లను తొలగించి వాటిని తిరిగి ఇవ్వడం ద్వారా బాధ్యత వహిస్తాయి. సాధారణంగా, యూకారియోట్లలో ట్రాన్స్క్రిప్షన్ ప్రక్రియకు క్రోమాటిన్ పునర్నిర్మాణ యంత్రాలు అవసరం, ఎందుకంటే అవి పాలిమరేసెస్ యొక్క ప్రాప్యత మరియు ప్రాసెసివిటీని అనుమతిస్తాయి.
క్రోమాటిన్‌ను "క్రియారహితంగా" గుర్తించే మరో మార్గం సిపిజి డైన్యూక్లియోటైడ్స్‌కు చెందిన సైటోసైన్‌లలో, డిఎన్‌ఎ మిథైలేషన్ స్థాయిలో సంభవించవచ్చు. సాధారణంగా, DNA మరియు క్రోమాటిన్ మిథైలేషన్ సినర్జిస్టిక్ ప్రక్రియలు, ఉదాహరణకు, DNA మిథైలేట్ అయినప్పుడు, మిథైలేటెడ్ సైటోసైన్స్ మరియు మిథైలేటెడ్ హిస్టోన్‌లను గుర్తించగల హిస్టోన్ మిథైలేటింగ్ ఎంజైమ్‌లు ఉన్నాయి. అదేవిధంగా, మిథైలేట్ DNA ను ఎంజైమ్‌లు మిథైలేటెడ్ హిస్టోన్‌లను గుర్తించగలవు మరియు అందువల్ల DNA స్థాయిలో మిథైలేషన్‌ను కొనసాగిస్తాయి.
క్రోమాటిన్ FAQ
క్రోమాటిన్ యొక్క లక్షణాలు ఏమిటి?
ఇది జన్యు పదార్ధం కంటే దాదాపు రెండు రెట్లు ఎక్కువ ప్రోటీన్లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ కాంప్లెక్స్‌లోని అతి ముఖ్యమైన ప్రోటీన్లు హిస్టోన్లు, ఇవి చిన్న, సానుకూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ప్రోటీన్లు, ఇవి ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఇంటరాక్షన్‌ల ద్వారా DNA కి బంధిస్తాయి. అలాగే, క్రోమాటిన్‌లో వెయ్యికి పైగా హిస్టోన్ ప్రోటీన్లు ఉన్నాయి. క్రోమాటిన్ యొక్క ప్రాథమిక యూనిట్ న్యూక్లియోజోమ్, ఇది హిస్టోన్లు మరియు DNA ల యూనియన్‌ను కలిగి ఉంటుంది.క్రోమాటిన్ ఎలా తయారవుతుంది?
ఇది హిస్టోన్స్ అని పిలువబడే ప్రోటీన్ల కలయికతో తయారవుతుంది, ఇవి అర్జినిన్ మరియు లైసిన్ నుండి ఏర్పడిన ప్రాథమిక ప్రోటీన్లు, DNA మరియు RNA లతో ఏర్పడతాయి, ఇక్కడ క్రోమోజోమ్‌ను ఆకృతి చేయడం ద్వారా ఇది సెల్ న్యూక్లియస్లో కలిసిపోతుంది.క్రోమాటిన్ యొక్క నిర్మాణం ఏమిటి?
క్రోమాటిన్ యొక్క అల్ట్రాస్ట్రక్చర్ దీనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది: హిస్టోన్లు, న్యూక్లియోజోమ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి (ఎనిమిది హిస్టోన్ ప్రోటీన్లు + ఒక 200 బేస్ జత DNA ఫైబర్). ప్రతి న్యూక్లియోజోమ్ వేరే రకం హిస్టోన్, హెచ్ 1 మరియు ఘనీకృత క్రోమాటిన్‌తో అనుబంధించబడుతుంది.క్రోమాటిన్ మరియు క్రోమోజోమ్ మధ్య తేడా ఏమిటి?
క్రోమాటిన్ విషయానికొస్తే, ఇది కణ కేంద్రకం యొక్క ప్రాథమిక పదార్ధం, మరియు దాని రసాయన రాజ్యాంగం కేవలం వివిధ స్థాయిల సంగ్రహణలో DNA యొక్క తంతువులు.మరోవైపు, క్రోమోజోములు జన్యుసంబంధమైన సమాచారాన్ని కలిగి ఉన్న కణంలోని నిర్మాణాలు మరియు ప్రతి క్రోమోజోమ్ DNA అణువుతో తయారవుతుంది, ఇది RNA మరియు ప్రోటీన్లతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
