डीएनए पैकेजिंग क्या है? (प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में)

डीएनए पैकेजिंग एक शब्द है जो कोशिका के अंदर डीएनए के नियंत्रित संघनन को परिभाषित करता है। किसी भी कोशिका में (और वास्तव में, वायरस में भी नहीं) डीएनए मुक्त, ढीला और सही समाधान में है.

डीएनए एक बहुत लंबा अणु है, इसके अलावा, हमेशा विभिन्न प्रोटीनों की एक विशाल विविधता के साथ बातचीत कर रहा है। इस जीन की अभिव्यक्ति के प्रसंस्करण, वंशानुक्रम और नियंत्रण के लिए, डीएनए एक विशेष स्थानिक संगठन को अपनाता है। यह संघनन के विभिन्न स्तरों पर डीएनए की पैकेजिंग के प्रत्येक चरण को कड़ाई से नियंत्रित करने वाले सेल द्वारा प्राप्त किया जाता है.

वायरस अपने न्यूक्लिक एसिड के लिए अलग-अलग पैकेजिंग रणनीति रखते हैं। पसंदीदा में से एक कॉम्पैक्ट सर्पिल का गठन है। यह कहा जा सकता है कि वायरस प्रोटीन में पैक किए गए न्यूक्लिक एसिड हैं जो उन्हें कवर करते हैं, उनकी रक्षा करते हैं और उन्हें जुटाते हैं.

प्रोकैरियोट्स में, डीएनए प्रोटीन से जुड़ा होता है जो एक न्यूक्लियॉइड नामक संरचना में जटिल लूप के गठन को निर्धारित करता है। यूकेरियोटिक कोशिका में डीएनए संघनन का अधिकतम स्तर, दूसरी ओर माइटोटिक या मेयोटिक गुणसूत्र है.

एकमात्र उदाहरण जिसमें बी-डीएनए पैक नहीं किया गया है, एक शोध प्रयोगशाला है जो उस उद्देश्य का पीछा करती है.

सूची

• 1 डीएनए की संरचना
• 2 जीवाणु नाभिक
• 3 यूकेरियोटिक गुणसूत्र के संघनन के स्तर
  • 3.1 नाभिक
  • 3.2 30 एनएम का फाइबर
  • ३.३ टाई और मुड़ता है
• 4 मेयोटिक डीएनए संघनन
• 5 संदर्भ

डीएनए की संरचना

डीएनए दो एंटीपैरल बैंड द्वारा बनता है जो एक डबल हेलिक्स बनाता है। उनमें से हर एक फॉस्फोडाइस्टर बांड का एक कंकाल प्रस्तुत करता है, जिस पर शर्करा नाइट्रोजनीस अड्डों से जुड़ा होता है.

अणु के अंदर, एक बैंड के नाइट्रोजनस बेस पूरक बैंड के साथ हाइड्रोजन बांड (दो या तीन) बनाते हैं.

इस तरह के एक अणु में, अधिकांश महत्वपूर्ण बॉन्ड कोण मुफ्त घुमाव दिखाते हैं। नाइट्रोजन-चीनी, चीनी-फॉस्फेट समूह और फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड बांड लचीले होते हैं.

यह डीएनए को लचीली छड़ी के रूप में देखा जाता है, जो झुकने और कुंडल की कुछ क्षमता दिखाने के लिए अनुमति देता है। यह लचीलापन डीएनए को जटिल स्थानीय संरचनाओं को अपनाने और छोटी, मध्यम और लंबी दूरी पर इंटरैक्शन बॉन्ड बनाने की अनुमति देता है.

यह लचीलापन यह भी बताता है कि मनुष्य के प्रत्येक द्विगुणित सेल में 2 मीटर डीएनए को कैसे बनाए रखा जा सकता है। एक युग्मक (अगुणित कोशिका) में, यह एक डीएनए मीटर होगा.

जीवाणु नाभिक

हालांकि एक अटूट नियम नहीं है, एक डबल-फंसे हुए डीएनए डबल-फंसे डीएनए अणु के रूप में बैक्टीरिया गुणसूत्र मौजूद है.

डबल हेलिक्स खुद पर अधिक (10 बीपी प्रति क्रांति से अधिक) मोड़ देता है और इस प्रकार कुछ संघनन पैदा करता है। स्थानीय गांठें भी जोड़तोड़ के लिए उत्पन्न होती हैं जो कि एंजाइम द्वारा नियंत्रित होती हैं.

इसके अलावा, डीएनए में अनुक्रम होते हैं जो डोमेन को बड़े लूप में बनाने की अनुमति देते हैं। हम सुपररोलैमिएंटो से उत्पन्न संरचना को कहते हैं और लूप्स न्यूक्लियोइड का आदेश दिया.

ये कुछ प्रोटीनों के लिए गतिशील परिवर्तन से गुजरते हैं जो कॉम्पैक्ट क्रोमोसोम को कुछ संरचनात्मक स्थिरता प्रदान करते हैं। बैक्टीरिया और आर्किया में संघनन की डिग्री इतनी कुशल है कि प्रति न्यूक्लियोइड में एक से अधिक गुणसूत्र हो सकते हैं.

न्यूक्लियोइड कम से कम 1000 बार प्रोकैरियोटिक डीएनए को संकुचित करता है। नाभिक की बहुत ही सामयिक संरचना जीन के नियमन का एक मूलभूत हिस्सा है जो गुणसूत्र वहन करता है। यही है, संरचना और कार्य एक ही इकाई का गठन करते हैं.

यूकेरियोटिक गुणसूत्र के संघनन के स्तर

यूकेरियोटिक नाभिक में डीएनए नग्न नहीं है। यह कई प्रोटीनों के साथ सहभागिता करता है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण है हिस्टोन। हिस्टोन छोटे, धनात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन होते हैं जो गैर-विशिष्ट तरीके से डीएनए से जुड़ते हैं.

नाभिक में जो हम देखते हैं वह एक डीएनए कॉम्प्लेक्स है: हिस्टोन्स, जिसे हम क्रोमैटिन कहते हैं। अत्यधिक संघनित क्रोमेटिन, जिसे आमतौर पर व्यक्त नहीं किया जाता है, हेटरोक्रोमैटिन है। इसके विपरीत, कम से कम संकुचित (शिथिल), या यूक्रोमैटिन, जीन के साथ क्रोमैटिन होता है जिसे व्यक्त किया जाता है.

क्रोमैटिन में संघनन के कई स्तर हैं। सबसे प्राथमिक नाभिक का है; सोलनॉइड फाइबर और इंटरफेज क्रोमेटिन लूप्स द्वारा पीछा किया जाता है। केवल जब एक गुणसूत्र विभाजित होता है, तो अधिकतम संघनन स्तर दिखाया जाता है.

केंद्रक

न्यूक्लियोसोम क्रोमेटिन संगठन की मूल इकाई है। प्रत्येक न्यूक्लियोसम हिस्टोन के एक ऑक्टेमर द्वारा बनता है जो एक प्रकार का ड्रम बनाता है.

ऑक्टेमर का निर्माण हिस्टोन H2A, H2B, H3 और H4 में से प्रत्येक की दो प्रतियों से होता है। उनके आसपास, डीएनए लगभग 1.7 गोद देता है। इसके बाद हिस्टोन H1 से जुड़े 20 pb लिंकर नामक मुक्त डीएनए का एक अंश होता है और फिर एक और न्यूक्लियोसोम होता है। एक नाभिक में डीएनए की मात्रा और जो इसे दूसरे में जोड़ता है वह लगभग 166 आधार जोड़े हैं.

कॉम्पैक्ट डीएनए को अणु में लगभग 7 बार पैक करने का यह चरण। यही है, हम एक मीटर से सिर्फ 14 सेमी डीएनए तक गए.

यह पैकिंग संभव है क्योंकि सकारात्मक हिस्टोन डीएनए के नकारात्मक चार्ज, और परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोस्टैटिक स्व-आवेग को रद्द करते हैं। दूसरा कारण यह है कि डीएनए इस तरह से झुक सकता है कि यह हिस्टोन ऑक्टामर को स्पिन कर सकता है.

30 एनएम का फाइबर

एक हार में मोतियों का फाइबर जो कई क्रमिक नाभिक बनाते हैं, अतिरिक्त रूप से एक अधिक कॉम्पैक्ट संरचना में लुढ़का होता है.

हालाँकि हमें नहीं पता कि यह वास्तव में किस संरचना को अपनाता है, हम जानते हैं कि यह लगभग 30 एनएम की मोटाई तक पहुँचता है। यह तथाकथित 30 एनएम फाइबर है; हिस्टोन एच 1 इसके गठन और स्थिरता के लिए आवश्यक है.

30 एनएम फाइबर हेटरोक्रोमैटिन की बुनियादी संरचनात्मक इकाई है। कि lax न्यूक्लियोसोम की, कि यूक्रोमैटिन की.

टाई और बदल जाता है

30 एनएम फाइबर, हालांकि, पूरी तरह से रैखिक नहीं है। इसके विपरीत, यह लगभग 300 एनएम लंबाई के लूप बनाता है, एक नागिन तरीके से, एक अल्पज्ञात प्रोटीन मैट्रिक्स पर.

प्रोटीन मैट्रिक्स पर ये लूप व्यास में 250 एनएम के एक अधिक कॉम्पैक्ट क्रोमेटिन फाइबर का निर्माण करते हैं। अंत में, वे एक सरल हेलिक्स 700 एनएम मोटी के तरीके से संरेखित करते हैं जो एक समसूत्री गुणसूत्र के बहन क्रोमैटिड में से एक को जन्म देता है.

अंत में, परमाणु क्रोमेटिन में डीएनए को विभाजित कोशिका के गुणसूत्र में लगभग 10,000 बार संकुचित किया जाता है। इंटरफैसिक न्यूक्लियस में इसका संघनन भी अधिक होता है क्योंकि यह "रैखिक" डीएनए की तुलना में लगभग 1000 गुना है.

डीएनए का मेयोटिक संघनन

विकासात्मक जीव विज्ञान की दुनिया में, युग्मकजनन को स्वदेशी को रीसेट करने के लिए कहा जाता है। यही है, यह डीएनए के निशान को मिटाता है कि युग्मक के प्रवर्तक का जीवन निर्मित या अनुभव किया गया है.

इन मार्करों में डीएनए मिथाइलेशन और हिस्टोन (हिस्टोन कोड) के सहसंयोजक संशोधन शामिल हैं। लेकिन सभी एपिजेनेट रीसेट नहीं होते हैं। ब्रांडों के साथ जो रहता है वह पैतृक या मातृ आनुवंशिक छाप के लिए जिम्मेदार होगा.

शुक्राणुजनन के निहितार्थ को शुक्राणु में देखना आसान है। शुक्राणु में, डीएनए हिस्टोन के साथ पैक नहीं किया जाता है। इसलिए, निर्माता जीव में इसके संशोधनों से जुड़ी जानकारी, आमतौर पर, विरासत में नहीं मिली है.

शुक्राणु डीएनए में गैर-विशिष्ट डीएनए बाध्यकारी प्रोटीन के साथ बातचीत के लिए धन्यवाद पैक किया जाता है जिसे प्रोटैमाइन कहा जाता है। ये प्रोटीन एक-दूसरे के लिए अपशिष्‍ट पुलों का निर्माण करते हैं, इस प्रकार डीएनए के सुपरिंपोजित परतों को बनाने में मदद करते हैं जो इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से पीछे नहीं हटते.

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