Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

A kromatinállomány

A kromatinállomány

Az eukarióta szervezetek DNS-éhez fehérjék kötődnek. Ezek közreműködésével tekeredik föl a DNS nagyobb egységekbe. A föltekeredett és ily módon összetömörült DNS-t már egy évszázaddal ezelőtt sikerült bázikus festékekkel kimutatni. A jól festődő anyagot kromatinállománynak nevezték el. A DNS-hez kötődő fehérjék legfontosabb csoportját a bázikus tulajdonságú hisztonok alkotják. Mellettük savas, ún. nem hisztonszerű fehérjék is kapcsolódnak a DNS-hez. A kromatinállomány további alkotói a DNS-mintán éppen átíródó RNS, valamint a folyamatot katalizáló enzimek[242].

A keleti jácint (Hyacinthus orientalis, Hyacinthaceae) gyökércsúcssejtjének sejtmagja sejtmagvacskával és kromatinállománnyal (Fridvalszky Lóránt felvétele)
A keleti jácint (Hyacinthus orientalis, Hyacinthaceae) gyökércsúcssejtjének sejtmagja sejtmagvacskával és kromatinállománnyal (Fridvalszky Lóránt felvétele)

Az említett molekuláris alkotók három lépésben építik fel a kromatinállományt. Az első lépésben egy laza, gyöngyfüzérszerű állapot jön létre. Ennek gyöngyszemeit, az ún. nukleoszómákat, négyféle (H2A, H2B, H3 és H4 jelű) hisztonfehérje alkotja. A nukleoszómák létrehozásához a H3 és H4 jelű hisztonokra feltétlenül szükség van, míg a folyamat a H2A és a H2B jelű hisztonok nélkül végbemegy. A nukleoszómákra a 2 nm-es vastagságú DNS-szálak kétszer tekerednek fel. Egy-egy ilyen feltekeredett DNS-szakasz 166 bázispárt tartalmaz. A DNS-sel borított nukleoszómák 5,7 x 11 nm nagyságúak. A nukleoszómákat a laza gyöngyfüzéren belül 40-60 bázispárt magukba foglaló DNS-szálak (ún. linkerek) kötik össze. A második lépésben a gyöngyfüzér a H1 jelű hiszton hatására összetömörül úgy, hogy a nukleoszómák a DNS-t nem tartalmazó oldalaikkal sűrűn egymás mellé rendeződnek. Ekkor 11 nm-es vastagságú fonal jön létre. Ez magnéziumionok jelenlétében spirális alakban feltekeredik, és egy 25-30 nm-es vastagságú, fordulatonként 6-7 nukleoszómát tartalmazó fonalat képez. A H1-es hiszton elvonásakor a fonál ismét kinyúlt nukleoszómákra bomlik le. A harmadik lépésben a 25-30 nm-es vastagságú fonalak hurkokból álló rozettaszerű képződményekké hajtogatódnak össze. Egy-egy ilyen rozetta 35 000-85 000 bázispárt tartalmaz. Ekkorra már a DNS-molekula az eredeti hosszának mintegy ötszázad részére zsugorodik össze. A kromatinállomány jelentős része ilyen formában van jelen az interfázisban lévő sejtmagban. Információ leadásakor a rozetta sok kicsi hurokja egyetlen nagy hurokká bomlik le. Sejtosztódáskor viszont több rozetta egyesülésével kis csomók (chromomer) keletkeznek.



[242] Az enzimek vagy biokatalizátorok az élő szervezetek által termelt és a kémiai reakciók sebességét növelő fehérjék. Életfontosságúak, hiszen az élő szervezetekben lezajló összes kémiai folyamat gyakorlatilag az irányításuk alatt áll.