Способы хранения информации

1. У доклеточных форм жизни – вирусов – ДНК/или РНК находятся в белковой оболочке – капсиде; у вироидов – РНК имеет форму кольца и не соединена с белками.

2. У прокариот информация закодирована в молекуле ДНК, которая имеет замкнутую кольцевую форму и располагается в нуклеоиде, аналоге ядра эукариот (без белков, ядерной оболочки), в центре клетки.

3. У эукариот нити ДНК упакованы в хромосомы, которые располагаются в изолирующей органелле клетки – ядре.

Строение хромосом

Хромосомы – самовоспроизводящиеся структурные элементы ядра клетки, содержащие ДНК, в которой заключена генетическая (наследственная) информация.

В покоящейся клетке хромосомы находятся в расправленном состоянии и практически не видимы в световой микроскоп до начала деления.

В процессе деления клетки хромосомы становятся видимыми, они приобретают ту форму, которую мы привыкли видеть на фиксированных препаратах. Морфологию хромосом обычно описывают на стадии метафазы или анафазы, когда они лучше всего видны в клетке.

В хромосоме различают плечо, центромеру и теломерный (теломеразный) конец.

Центромера, или первичная перетяжка, – важнейшая часть хромосомы. Она определяет движение хромосомы во время деления ядра. Хромосома обычно имеет одну центромеру. Вторичные перетяжки в отличие от первичной не служат местом прикрепления нитей веретена. Некоторые вторичные перетяжки связаны с образованием ядрышек, и тогда их называют ядрышковыми организаторами. Теломеры, или концевые участки хромосом, ответственны за существования хромосом как индивидуальных образований. По некоторым данным теломера связана с процессом старения. У некоторых хромосом есть спутники – участки, соединённые с остальной частью хромосомы тонкой нитью хроматина.

Метафазная хромосома состоит из двух хроматид или дочерних хромосом. Хроматида представляет собой молекулу ДНК очень сильно спирализованную, т.е. уложенную в определённом порядке вместе с белками-гистонами. Существует 5 уровней спирализации: нуклеосомный, нуклеомерный, хромомерный, кромонемный и хроматидный.

В структуре хромосом, видимых в световой микроскоп, различают более тёмные участки – так называемый гетерохроматин и более светлые – эухроматин. В гетерохроматине хромосомы сильнее спирализованы. Эухроматиновые участки более активны, в них локализована большая часть генов. Участки гетерохроматина отличаются от эухроматиновых участков тем, что в гетерохроматине представлены короткие, повторяющиеся последовательности нуклеотидов ДНК, их часто называют повторы, реплики, а ДНК – саттелитной. В эухроматине обнаруживают длинные, уникальные последовательности нуклеотидов ДНК.

В зависимости от расположения центромеры различают:

- акроцентрические, или палочкообразные, хромосомы – центромера находится на конце хромосомы, так что второе плечо становится очень коротким, почти не заметным;

- субметацентрические – с плечами разной длины;

- метацентрические хромосомы – центромера расположена посередине или почти посередине.

Постоянные характеристики хромосомного набора – их число и морфологические особенности – используют для описания кариотипа. Кариотип – совокупность хромосом соматической клетки (диплоидной) определённого числа, формы и размера, типичного для данного вида.

Кариотип может быть изображён в виде идиограммы – схемы, на которой хромосомы располагаются в ряд по мере убывания их длины. На идиограмме принято изображать по одной из каждой пары гомологичных хромосом, т.е. гаплоидный набор.