Struktura Chromatyny i Rola Histonów

Organizacja materiału genetycznego w komórkach eukariotycznych opiera się na białkach histonowych, które tworzą podstawową jednostkę strukturalną chromatyny - nukleosom. Histony, mające kształt dysków, wraz z owiniętym wokół nich DNA tworzą charakterystyczną strukturę przypominającą "koraliki na sznurku".

Nukleosom składa się z ośmiu cząsteczek histonowych (cztery pary) i około 146 par zasad DNA. Pomiędzy nukleosomami znajduje się DNA łącznikowe, stanowiące około 20% całkowitej ilości DNA. Pozostałe 80% DNA jest ściśle związane z histonami w nukleosomach.

Nić chromatynowa, powstała z połączenia histonów i DNA, ulega dalszemu uporządkowaniu poprzez zwijanie się w struktury wyższego rzędu. Ten proces jest kluczowy dla prawidłowego funkcjonowania komórki i regulacji ekspresji genów.

[!PRZYKŁAD] Gdyby rozciągnąć całe DNA z jednej ludzkiej komórki, miałoby ono długość około 2 metrów. Dzięki organizacji w strukturę chromatyny, mieści się ono w jądrze o średnicy kilku mikrometrów.

Inicjacja i Przebieg Replikacji DNA

Replikacja DNA etapy rozpoczyna się w ściśle określonych miejscach zwanych punktami origin (ori). Istotną różnicę stanowi liczba miejsc inicjacji u prokariontów i eukariontów.

Porównanie: W genom prokariotyczny posiada jedno miejsce inicjacji replikacji, podczas gdy w komórce eukariotycznej proces rozpoczyna się jednocześnie w wielu miejscach.

Proces elongacji przebiega w sposób ciągły na nici wiodącej i nieciągły na nici opóźnionej. Na nici opóźnionej powstają fragmenty Okazaki, które następnie są łączone przez ligazę DNA. Znaczenie replikacji DNA jest fundamentalne dla wszystkich organizmów żywych, gdyż zapewnia przekazanie kompletnej informacji genetycznej komórkom potomnym.

Fazy Mitozy i Ich Znaczenie w Cyklu Komórkowym

Mitoza stanowi kluczowy etap cyklu komórkowego, podczas którego zachodzi precyzyjny podział materiału genetycznego. W fazie anafazy następuje jeden z najbardziej spektakularnych momentów podziału komórkowego. Centrometry ulegają podziałowi, a każdy chromosom rozdziela się na dwie chromatydy siostrzane, które od tego momentu funkcjonują jako samodzielne chromosomy potomne. Ten proces jest niezwykle istotny dla zachowania prawidłowej liczby chromosomów w komórkach potomnych.

Definicja: Anafaza to etap mitozy, w którym następuje rozdzielenie chromatyd siostrzanych i ich wędrówka do przeciwległych biegunów komórki pod wpływem włókien wrzeciona podziałowego.

W trakcie telofazy, będącej końcowym etapem mitozy, zachodzi seria wydarzeń prowadzących do utworzenia dwóch nowych jąder komórkowych. Chromosomy potomne, które dotarły do biegunów komórki, ulegają dekondensacji, przekształcając się z powrotem w chromatynę. Równocześnie wokół każdego zespołu chromosomów formuje się nowa otoczka jądrowa, a w jej wnętrzu pojawia się jąderko. Zanika również wrzeciono podziałowe, które spełniło już swoją funkcję.

Ostatnim etapem podziału jest cytokineza, czyli podział cytoplazmy, prowadzący do fizycznego rozdzielenia komórki macierzystej na dwie komórki potomne. Proces ten różni się w komórkach zwierzęcych i roślinnych. W komórkach zwierzęcych tworzy się pierścień kurczliwy, natomiast w komórkach roślinnych formuje się fragmoplast i płytka komórkowa.