الكروماتين: أشكال وخصائص
المؤلف:
أ.د. يوسف بركات , أ.د. رويدة أبو سمرة , د. فاديا حمادة , د. نور الهدى جمعة , د. درر الصوفي
المصدر:
الكيمياء الحيوية الطبية
الجزء والصفحة:
الجزء الاول , ص542-544
2025-05-17
689
يحوي الكرومــــاتين مناطق "نَشِطَة" انتساخياً وأخــرى "غير نشطة". يتميز الكروماتين النشط بعدة صفات منها تبدل بنية الجسيم النووي أو حتى غيابها؛ ووجود مناطق كبيرة (نحو 100000 أساس) ذات حساسية عالية للهضم بالنوكلياز كالدنــاز DNase I الذي يقوم بقطع طاق واحدٍ في أي قطعة من الدنا ثم يقوم بهضم كامل الدنا غير المحمي بالبروتينات إلى نوكليوتيداته متروعة الأكسجين. وتدل هذه الحساسية على قابلية للانتساخ، وليس على الانتساخ ذاته؛ وهناك علاقة بينها وبين النقص النسبي في ثمالة 5- ميثيل ديوكسي السيتيدين.
وتوجد ضمن المناطق الكبيرة النَّشِيطة من الكروماتين امتدادات نوكليوتيدية أقصر (نحو 100-300 نو كليوتيد) تبدي حساسية أكبر تجاه الدناز (نحو عشرة أضعاف)، سببها على الأرجح وجود بنية فراغية تفسح مجالاً لوصول الإنزيمات إلى الدنا. وغالباً ما تتوضع هذه المناطق مباشرةً قبل بدايـــة الجين النشط، وهي عبارة عن المواضع التي اضطربت فيها بنية الجسيمات النووية نتيجة ارتباط البروتينات غير الهيستونية. ويبدو في كثير من الأحوال أنه إذا كان الجين قادراً على الانتساخ، فيجب أن يكون له موضع فائق الحساسية تجاه الـــدناز في الكرومــــاتين الواقع مباشرة قبل بدايته. وتتسبب البروتينات المشتركة في الانتساخ، وتلك التي تشترك في الحفاظ على إمكانية الوصول إلى طاق المرصاف، في تشكيل المواضع فائقة الحساسية التي غالباً ما تزودنا بالدليل الأول على وجود عنصر لمراقبة الانتساخ ومكان توضعه.
يكون الكروماتين غير النشط انتساخياً مكدساً بكثافة خلال الطور البيني من الانقسام الخلوي، ويُطلق عليه اسم الكروماتين المتغاير heterochromatin؛ في حين يتلون الكروماتين النشط انتساخياً بشكل أقل كثافة ويُطلق عليه اسم الكروماتين الحقيقي euchromatin. وبوجه عام، يتنسخ الكروماتين الحقيقي خلال دورة حياة الخلايا الثديية في مرحلة أبكر من توقيت تنسخ الكروماتين المتغاير.
هناك نمطان من الكروماتين المتغاير هما الكروماتين المتغاير البنيوي constitutive heterochromatine والكروماتين المتغاير الاختياري facultative . ويكون الكروماتين المتغاير البنيوي متكثفاً دوماً وغير نشيط، ويوجد في المناطق القريبة من القسيم المركزي للصبغي وعند نهايات الصبغيات (القسيمات الطرفية (telomeres)). وإنزيم التيلوميراز telomerase (مُخلقة القسيمات الطرفية) هو الإنزيم المسؤول عن تخليق القسيم الطرفي والمحافظة على طوله. ولأن تقاصر القسيم يترافق بتحول خبيث (وبالتشيخ أو كبر السن)، أصبح التيلوميراز هدفاً مثيراً للمعالجة الكيميائية السرطانية.
أما الكروماتين المتغاير الاختياري فيكون متكثفاً في بعض الأحيان، إلا أنه يكون في أحيان أخرى متناسخاً بشكل نشط، ومن ثَمَّ غير متكاثف، ويبدو شبيهاً بالكروماتين الحقيقي. وفي زوج الصبغي X عند إناث الثدييات، يكون أحد الصبغيين X غير نَشِيط انتساخيّاً بشكل كامل تقريباً، أي أنه متغاير؛ إلا أنه في أثناء تشكل الأعراس gametogenesis يزول تكاثف هذا الصبغي ويصبح فعالاً انتساخياً خلال مراحل تكون الجنين المبكر embryogensis، فهو بالتالي كروماتين متغاير اختياري.
ويوجد في دنا حقيقيات النوى مناطق مرمزة coding regions (أو إكسونات exons) يتخللها غالباً ما متواليات اعتراضية intervening sequences غير مرمزة (أو إنترونات introns). ستظهر منتسخات المناطق المرمزة أخيرا في الهيولى بشكل جزيئات رنا مرسال ولكن النسخ الأولية منها، والتي تُسمى جزيئات الرنا النووية المتغايرة hnRNAs، تحتوي على الإنترونات التي يجب نزعها في عملية تتضمن أيضاً وصل الأجزاء المرمزة معاً لتشكيل الرنا المرسال الناضج (معالجة النسخة الأولية، الفصل27).
ووظيفة الإنترونات غير واضحة؛ لكنها قد تقوم بفصل المناطق الوظيفية (الإكسونات) المرمزة بشكل يسمح بإعادة الترتيب الجيني عن طريق التأشيب بسرعة أكبر مما لو كانت المناطق المرمزة الوظيفة جينية محددة جميعها متجاورة. وقد يسمح مثل هذا المعدل المعزز لإعادة الترتيب الجيني للمناطق الوظيفية بحدوث تطور أسرع للوظائف الحيوية. ويوضح الشكل 1 العلاقات بين الدنا الصبغي وعناقيــــد (تجمعات) الجينات على الصبغيات والبنية الجينية إكسون - إنترون والناتج النهائي (الرنا المرسال).
الشكل (1) العلاقات بين الدنا الصبغي وعناقيد ( تجمعات ) الجينات على الصبغيات والبنية الجينية إكسون – إنترون والناتج النهائي ( الرنا المرسال) . ( الأزرق الغامق هو الاكسونات ، والفاتح هو الإنترونات ، والمنطقة المخططة هي مناطق تنظيمية لانتساخ الجين تسبق موقع الابتداء (( السهم المعقوف )) .
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
