Inti dalam sel eukariotik adalah organel pusat tempat aktivitas vital dan proses sintetik bergantung. Bagian penting dari isi nukleus diwakili oleh molekul DNA berserabut dengan berbagai tingkat pemadatan dalam kombinasi dengan protein. Ini adalah eukromatin (DNA terdekondensasi) dan heterokromatin (potongan DNA padat).
Euchromatin memainkan peran penting dalam kehidupan sel. Bunyinya "instruksi" untuk perakitan asam ribonukleat (RNA), yang menjadi dasar untuk sintesis molekul polipeptida.
Apakah setiap orang memiliki inti?
Semua makhluk hidup, dari yang terkecil hingga raksasa, diberikan informasi genetik dalam bentuk asam deoksiribonukleat. Ada dua bentuk representasi yang berbeda secara mendasar dalam sel:
- Organisme prokariotik (pra-nuklir) memiliki sel yang tidak memiliki kompartemen. Repositori satu-satunya DNA sirkular yang tidak terikat protein hanyalah tambalansitoplasma yang disebut nukleoid. Replikasi asam nukleat dan sintesis protein terjadi pada prokariota dalam ruang sel tunggal. Kita tidak akan melihatnya dengan mata telanjang, karena perwakilan dari kelompok organisme ini berukuran mikroskopis, hingga 3 mikron, bakteri.
- Organisme eukariotik dicirikan oleh struktur sel yang lebih kompleks, di mana informasi herediter dilindungi oleh membran ganda nukleus. Molekul DNA linier, bersama dengan protein histon, membentuk kromatin, yang secara aktif menghasilkan RNA dengan bantuan kompleks polienzim. Sintesis protein terjadi di sitoplasma pada ribosom.
Inti yang terbentuk pada sel eukariotik dapat dilihat selama interfase. Karioplasma mengandung tulang punggung protein (matriks), nukleolus dan kompleks nukleoprotein yang terdiri dari bagian heterokromatin dan eukromatin. Keadaan nukleus ini bertahan sampai awal pembelahan sel, ketika membran dan nukleolus menghilang, dan kromosom memperoleh bentuk seperti batang yang kompak.
Utama di inti
Komponen utama isi nukleus, kromatin, adalah bagian semantiknya. Fungsinya meliputi penyimpanan, implementasi dan transmisi informasi genetik tentang sel atau organisme. Bagian kromatin yang bereplikasi langsung adalah eukromatin, yang membawa data tentang struktur protein dan berbagai jenis RNA.
Bagian nukleus yang tersisa melakukan fungsi tambahan, menyediakan kondisi yang tepat untuk implementasi informasi genetik:
- nukleolus -area padat konten nuklir yang menentukan situs untuk sintesis asam ribonukleat untuk ribosom;
- matriks protein mengatur susunan kromosom dan seluruh isi nukleus, mempertahankan bentuknya;
- Lingkungan internal semi-cair nukleus, karioplasma, memastikan pengangkutan molekul dan aliran berbagai proses biokimia;
- Cangkang dua lapis nukleus, karyolemma, melindungi materi genetik, menyediakan konduksi bilateral selektif molekul dan kompleks molekul karena pori inti kompleks.
Apa yang dimaksud dengan kromatin
Chromatin mendapatkan namanya pada tahun 1880 berkat eksperimen Flemming dalam mengamati sel. Faktanya adalah bahwa selama fiksasi dan pewarnaan, beberapa bagian sel dimanifestasikan dengan sangat baik ("kromatin" berarti "diwarnai"). Kemudian ternyata komponen ini diwakili oleh DNA dengan protein, yang, karena sifatnya yang asam, secara aktif merasakan pewarna basa.
Kromosom bernoda terlihat di bagian tengah sel di foto, membentuk pelat metafase.
Bentuk keberadaan DNA
Dalam sel organisme eukariotik, kompleks nukleoprotein kromatin dapat berada dalam dua keadaan.
- Dalam proses pembelahan sel, DNA mencapai putaran maksimum dan diwakili oleh kromosom mitosis. Setiap untai membentuk kromosom yang terpisah.
- Selama interfase, ketika DNA sel paling banyak terdekondensasi, kromatin terisi secara merataruang inti atau membentuk gumpalan yang terlihat di mikroskop cahaya. Chromocenter seperti itu lebih sering terdeteksi di dekat membran inti.
Kondisi ini adalah alternatif satu sama lain, kromosom yang dipadatkan sepenuhnya tidak dipertahankan dalam interfase.
Eukromatin dan heterokromatin
Kromatin interfase adalah kromosom yang telah kehilangan bentuk kompaknya. Loop mereka dilonggarkan, mengisi volume nukleus. Ada hubungan langsung antara derajat dekondensasi dan aktivitas fungsional kromatin.
Bagian-bagiannya, yang sepenuhnya "terurai", disebut kromatin difus atau aktif. Praktis tidak terlihat di bawah mikroskop cahaya setelah pewarnaan. Ini karena heliks DNA hanya setebal 2 nm. Nama lainnya adalah eukromatin.
Keadaan ini memberikan kompleks enzimatik akses ke fragmen DNA semantik, perlekatan dan fungsinya yang bebas. Struktur messenger RNA (transkripsi) dibaca dari daerah difus oleh RNA polimerase, atau DNA itu sendiri disalin (replikasi). Semakin tinggi aktivitas sintetik sel saat ini, semakin besar proporsi eukromatin dalam nukleus.
Bagian kromatin difus bergantian dengan zona heterokromatin yang kompak dan bengkok berbeda. Karena kepadatan yang lebih besar, heterokromatin yang diwarnai terlihat jelas di inti interfase.
Gambar menunjukkan kromatin dengan berbagai tingkat pemadatan:
- 1 - molekul DNA untai ganda;
- 2 - histoneprotein;
- 3 - DNA melilit kompleks histon selama 1,67 putaran membentuk nukleosom;
- 4 - solenoida;
- 5 - kromosom interfase.
Seluk-beluk definisi
Euchromatin pada titik waktu tertentu mungkin tidak terlibat dalam proses sintetik. Dalam hal ini, untuk sementara dalam keadaan yang lebih kompak dan dapat disalahartikan sebagai heterokromatin.
Heterokromatin nyata, juga disebut konstitutif, tidak membawa beban semantik dan hanya terurai dalam proses replikasi. DNA di lokasi ini mengandung urutan pendek berulang yang tidak mengkode asam amino. Dalam kromosom mitosis, mereka berada di wilayah penyempitan primer dan ujung telomer. Mereka juga memisahkan bagian DNA yang ditranskripsi, membentuk fragmen interkalar (interkalar).
Bagaimana eukromatin "bekerja"
Euchromatin mengandung gen yang pada akhirnya menentukan struktur protein (gen struktural). Penguraian urutan nukleotida menjadi protein terjadi dengan bantuan perantara yang mampu, tidak seperti kromosom, meninggalkan nukleus - messenger RNA.
Selama transkripsi, RNA disintesis pada cetakan DNA dari nukleotida adenil, uridil, sitidil, dan guanil bebas. Transkripsi dilakukan oleh enzim kompleks RNA polimerase.
Beberapa gen menentukan urutan jenis RNA lain (transportasi dan ribosom) yang diperlukan untuk menyelesaikan proses sintesis protein dalam sitoplasma dariasam amino.
Heterokromatin dari satu kromosom sering dirakit menjadi pusat kromo yang ditandai dengan baik. Di sekelilingnya terdapat untaian eukromatin yang terdespiralisasi. Berkat konfigurasi DNA inti, kompleks enzim, dan nukleotida bebas ini, yang diperlukan untuk implementasi fungsi eukromatin, bagian semantik mudah dipasang.
