Політенія

Як зазначалося раніше, звичайні хромосоми з’являються в клітці тільки під час поділу і містять неактивний генетичний матеріал, упакований для перенесення з материнської клітини в дві дочірні. Відомо, що всяке правило має виключення. Таким винятком у функціонуванні хромосом є політенія, що спостерігаються в ядрах інтерфазних клітин замість звичайних структур хроматину. Термін «політенні» означає многонітчатие. Зазвичай в хромосомі, що складається з двох хроматид, упаковані дві нитки двоспіральної молекули ДНК. У політенних хромосомах таких ниток багато. Вони утворюються при злитті гомологічниххромосом в інтерфазі, після чого молекули ДНК проходять кілька циклів реплікації, при цьому нові нитки не відходять один від одного, розташовуючись поруч. В результаті такого процесу політенія у деяких об’єктів можуть містити до 1000 молекул ДНК і більше.
ДНК в таких хромосомах упакована в кілька етапів, як це відомо для хроматину. Якісь ділянки суперспіралізовани, інші упаковані більш пухко. Це призводить до того, що такі хромосоми виявляються в ядрі у вигляді довгих стрічок з поперечною смугастість (рис. 4.9). Малюнок исчерченности індивідуальний для кожної окремої хромосоми. Інтенсивно забарвлені смуги називаються дисками, більш світлі і тонкі смужки – междіскамі.

Діаметр політенія мінливий, деякі ділянки можуть бути сильно потовщені, вони називаються пуфами. Експериментально показано, що пуфи утворюються на базі декількох дисків. У цих ділянках гетерохроматин розкручується, переходить у стан дифузного хроматину, в ньому виявляється укладання хроматінових фібрил петлями. Особливо великі пуфи спостерігаються в районі ядерцевого організатора. Методом авторадіографії показано, що в пуфах відбувається активна транскрипція з утворенням молекул РНК.
Таким чином, політенія функціонально відповідають хроматину інтерфазних клітини. Освіта політенних хромосом пов’язано зі своєрідним процесом диференціювання. Клітини, що мають такі хромосоми, є високодиференційованими і ділитися не можуть.
У природі політенія зустрічаються рідко, в обмеженого числа об’єктів тваринного і рослинного походження. Вперше такі хромосоми були описані в клітинах слинних залоз личинок двокрилих комах, зокрема у такого відомого модельного об’єкта як плодова мушка дрозофіла. Схожі політенія описані в гігантських клітинах трофобласта плаценти гризунів і в гігантських ядрах антипод злакових рослин. Довгий час політенія були чудовим об’єктом для вивчення тонкої структури хромосом і регуляції роботи генів. Природу цих хромосом присвячена велика кількість наукових робіт в 70-і рр. XX ст.

Питання
1. У чому функціональна відмінність політенних хромосом від метафазних хромосом?
2. Як утворюються політенія? У чому їх значення в клітці?
3. Опишіть будову політенних хромосом.
4. Як часто в природі зустрічаються політенія? Наведіть приклади.

Посилання на основну публікацію