2.3 HUJAYRALAR BO'LINISHI. Mitoz va meyoz. Mitoz hayotning markaziy hodisalaridan biridir. Mitozda ikkita jarayon birlashadi: oldingi mitoz (uning uchun zarur bo'lgan DNK sintezi) va so'zning to'g'ri ma'nosida mitoz. Bu jarayon yadro bo'linishi (kariokinez) va sitoplazmatik bo'linish (sitokinez) dan iborat. Kario- va sitokinez bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Yadro parchalanishida ikki turdagi tuzilmalar ishtirok etadi. Birinchi guruhga mitozning akromatik apparatini hosil qiluvchi sitoplazma bilan bog'langan tuzilmalar kiradi (uning elementlari zaifroq bo'yalgan).Ikkinchi guruh tuzilmalari yadroning asosiy elementi - xromatin bilan bog'langan. U xromosomalarga asoslangan mitozning xromatin tuzilishini hosil qiladi. yadroning asosiy komponenti - DNKni o'z ichiga oladi.
Mitoz jarayonida yadro qayta joylashadi, uning o'rnini kondensatsiyalangan xromosomalar (mitotik yadro) egallaydi, lekin bo'lingandan keyin har doim dastlabki holatiga qaytadi. Mitozda 4 faza ajratiladi: profaza (yadro yumaloqlanadi, uning membranasi yiqiladi, karioplazma va sitoplazma birlashadi, xromosomalar xromatin ipidan bir-biridan ajraladi), metafaza ( xromosomalari ekvator tomon harakatlanadi,xromatidlar hosil bo'ladi), anafaza (xromatidalarning ajralishi va ularning ajralishi). hujayraning turli qutblari bo'ylab divergentsiya), telofaza (hujayra hujayrasining ikki hujayraga bo'linishi) (2.12, 2.13-rasm).
Hayvon hujayrasining bo'linish xususiyatlaridan biri yulduz deb ataladigan strukturaning hosil bo'lishidir. U mikronaychalardan (tsentriolalardan) hosil bo'ladi. hujayra markazi-tsentrosomaning markaziy qismidan nurlar shaklida ajralib chiqadi. Juftlashgan sentriolalar bir-biridan uzoqlashganda, ular orasiga mikronaychali shpindellar cho’zilib, oxir-oqibat har bir qutbda yulduzli bipolyar shpindel hosil qiladi.Mitoz hujayraning ko’payish siklining faqat bir qismidir. Interfazada (telofazaning tugashi va keyingi profilaktika boshlanishi orasidagi davr) hammasi
mitoz va sitokinezga tayyorgarlik. Hujayra hajmi etarli bo'lib qolishi uchun doimiy, ikki bo'linish orasidagi davrda yadro ham, sitoplazma ham o'sishi kerak. Ularning o'sishi uchun hujayrani tashkil etuvchi moddalarning sintezi zarur, bu qiz hujayralar orasida taqsimlanishi kerak. Interfaza davrida mavjud yadro DNKsining aniq replikatsiyasi va xromosomalarning u bilan bog'liq reduplikatsiyasi, jarayonda bir xromatid o'rniga ikkita xromatid paydo bo'ladi. DNK sintezi sodir bo'lmaydi butun interfazada, lekin faqat S- deb ataladigan ma'lum bir intervalni egallaydi. davri. Telofazaning tugashi va DNK sintezining boshlanishi o'rtasidagi vaqt oralig'i G1 davri deb ataladi va DNK sintezining tugashi va boshlanishi o'rtasidagi interval profilaktika - G2-davr (2.14-rasm).
Butun hujayra siklining davomiyligi va uni tashkil etuvchi davrlar G1, S, G2 va M (mitoz) har xil hujayra turlari uchun farq qiladi. hujayra siklining uzunligi va uni tashkil etuvchi davrlar bilan avtoradiografiya yordamida aniqlanishi mumkin timidin yordamida. Har bir turdagi xromosomalar sonining doimiyligi saqlanib qoladi avloddan-avlodga. Va shuning uchun jinsiy ko'payish bilan turlarda jinsiy hujayralar (gametalar) zigota (hujayra) kabi xromosomalarning yarmini o'z ichiga olishi kerak gametalarning birlashishi natijasida hosil bo'lgan) va tananing boshqa hujayralari (autosomal hujayralar), chunki ikkinchisi mitotik bo'linish natijasida hosil bo'ladi. Kamaytirish (kamaytirish) Xromosomalar soni meioz deb ataladigan bo'linishning maxsus turi bilan sodir bo'ladi (rasm 2.15) va yadro va sitoplazma ikki marta bo'lingan, ammo xromosomalar faqat bir marta takrorlang. Tuxum ham, odam spermasi ham 23 dan iborat xromosomalar va urug'lanish natijasida hosil bo'lgan zigota 46 ga ega xromosomalar. Bundan tashqari, bu 46 xromosomaning hammasi ham bir-biridan farq qilmaydi; ulardan mumkin 23 juft hosil qiling va har bir juftning a'zolari shakli, hajmi va hajmi jihatidan bir xil genetik tarkib (2.16-rasm). Har bir juftlikni tashkil etuvchi xromosomalar bir-biriga gomolog va hammaga nisbatan gomolog emas deb ataladi qolgan xromosomalar. Zigotada har bir juft homolog bittа xromosomani o'z ichiga oladi. spermatozoiddan, ikkinchisi esa tuxumdondan olingan.
DNKni o'rganish usullari
To'qimalardan DNKni ajratib olish uchun gomogenatdan hujayra organellalarining bo'laklari chiqariladi va membranalarni sentrifugalash orqali. DNKni to'qimalardan izolyatsiya qilish jarayonida u parchalanadi. DNK molekulalari asl molekulalarga qaraganda ancha kichikroq olinadi, ammo barchasi bir xil darajada juda katta. Bunday molekulalar tadqiqot uchun qulay emas va ular bo'lishi kerak bir marta parcha. Parchalanish uchun cheklovchi fermentlar qo'llaniladi bakteriyalardan ajratilgan.
Polimeraza zanjiri reaktsiyasi (PCR). Bir oz tadqiqot qilish uchun katta miqdorda yaxshi tozalangan yuqori molekulyar DNK kerak. Usul PCR in vitro va DNKning kichik qismlarini tanlab sintez qilish imkonini beradi 3-4 soat ichida o'rganilayotgan parchaning bir necha million nusxasini oling. uchun ob'ektlar DNK sekretsiyasi qon, to'qima biopsiyasi, tupurik, siydik, amniotik suyuqlik va boshqalar bo'lishi mumkin.
Gibridlanish. Nuklein kislotalarning turlarga xosligini o'rganish uchun, gibridlash usuli. Bu DNKning qizdirilganda denatüratsiya qilish qobiliyatiga asoslanadi (80- 90 ° C) va keyingi sovutish paytida reativatsiya. Gibridizatsiya usuli mumkin nuklein kislotalarning birlamchi tuzilishidagi o'xshashlik va farqlarni aniqlash.
DNK biosintezi (replikatsiya). Replikatsiya matritsali jarayondir. Replikatsiya paytida DNKning 2 ta ipining har biri yangi zanjir hosil bo'lishi uchun shablon bo'lib xizmat qiladi. DNK molekulasi inson juda katta, shuning uchun katta molekulaning replikatsiyasi (tezlik daqiqada 50 ta nukleotid) 800 soatga yaqin vaqt oladi.Shuni hisobga olib, sintezning boshlanishi.DNK nuqtalar deb ataladigan xromosomaning bir necha nuqtalarida paydo bo'ladi replikatsiyaning boshlanishi yoki replikatsiyaning kelib chiqishi. Tugatgandan keyinreplikatsiya natijasida har birida ikkita zanjirli DNK molekulasi hosil bo'ladi bitta ota-ona va bitta yangi sintezlangan ip. Mitoz natijasida ular qiz hujayralarga kiradi. Shunday qilib, replikatsiya yangi avlodlarda genotipning ko'payishini ta'minlaydi.
RNK biosintezi (transkripsiya). DNK shablonida RNK sintezi deyiladi transkripsiya. Olingan birlamchi mRNK (matritsa), tRNK (transport) va rRNK (ribosoma) ning birlamchi transkriptlari shablon DNK zanjirini to'ldiradi.
Tarjima genotipik ma'lumotni fenotipik ma'lumotga aylantirish mexanizmi sifatida belgilar. Protein sintezi boshqa matritsa sintezlaridan farq qiladi, chunki shablon va mahsulot o'rtasida bir-birini to'ldiruvchi mos kelmaydi. Matritsa to'rtta nukleotiddan tuzilgan va mahsulot 20 ta aminokislotadan iborat polipeptid zanjiri bo'lganligi sababli, matritsa ketma-ketligini shifrlash uchun ma'lum bir qonun mavjud, ya'ni. nukleotid aminokislotalarining biologik kodi
Biologik hisob bu DNK yoki RNKdagi nukleotidlar ketma-ketligidan foydalangan holda oqsillarning aminokislotalar ketma-ketligi haqidagi ma'lumotlarni yozib olish usulidir. U quyidagi xususiyatlar bilan tavsiflanadi: trippy, o'ziga xoslik, birgalikda degeneratsiya (1-jadvalga qarang).