Хромосома - структурный элемент клеточного ядра дезоксирибонуклеиновой природы. Хромосомы имеют возможность окрашиваться красителями. Chroma - цвет и soma - тело.
Функции и строения хромосом
"Самоудвоение" и закономерное распределения распределения хромосомам по дочернем клеткам, обеспечивает точную передачу наследственной информации человека.
Одной из самых серьезных когнитивных проблем у людей с этой патологией является то, что им сложно консолидировать информацию в своей памяти, процесс, который требует структурных изменений в мозге. Мара Дирсен утверждает, что одна из патогномонических характеристик умственной отсталости, которая также присутствует в синдроме Дауна, - это патология, которая влияет на системы приема информации в нейроне: дендриты. Дендриты рождаются как многочисленные и разветвленные расширения от тела клетки, представляющие на его пути небольшие цитоплазматические процессы, дендритные шипы, которые являются участками возбуждающих синапсов.
Морфология хромосом отлично видна на стадии метафазы, строения хромосомы выглядит как два палочкообразных тельца - хроматиды. Обе хроматиды каждой хромосомы идентичны по генному составу, Так же в строения хромосом входят центромера - это средняя часть, 2 теломера и 2 плеча.
Центромеры обладают функцией определения движения хромосом и имеет сложное строение. ДНК центромеры отличается характерной последовательностью нуклеотидов и белками.
Через эти структуры нейроны получают химические сигналы, нейротрансмиттеры, высвобождаемые соседними нейронами, которые активируют нервные импульсы. Изменения либо числа, либо формы дендритных шипов составляют нейроанатомический признак, который смог четко соотнести с умственной отсталостью. Это изменение, которое ставит под угрозу способность интегрировать информацию в кору головного мозга, поскольку такие изменения уменьшают способность к интеграции стимулов в нейрон, влияя, так сказать, на «нейронные вычисления».
В исследованиях по синдрому Дауна модели животных значительно продвинулись в понимании патогенеза болезни. В Лаборатории нейроповеденческого анализа Центра генной регуляции в Барселоне исследователи смогли наблюдать некоторые признаки кортикальной дисфункции у этой мыши, такие как гиперактивность, снижение уровня внимания или нарушение определенных поведенческих моделей. Работы, выполненные в сотрудничестве с Университетом Кантабрии и Институтом Кахала в Мадриде, показывают, что микроархитектура коры головного мозга представляет собой важные изменения, характеризующиеся уменьшением размера базального дендритного дерева, которое также менее богато разветвленными, чем нормального животного, что приводит к значительному сокращению числа дендритных шипов.
Выделяют 3 вида хромосом:
- Акроцентрические
- Субметацентрические
- Метацентрические
Некоторые хромосомы имеют вторичные центромеры, но они не играют ни какой роли в построении движения хромо/Ом.
У некоторых вторичных перетяжек (центромеров) есть связь с образованием ядрышек - ядрышковое организаторы. В них расположены гены, которые в свою очередь отвечают за рРНК. Функция других вторичных перетяжек ещё не изучена.
Это говорит о том, что наблюдаемые поведенческие изменения могут быть вызваны аномальным развитием мозговых цепей и побудили нас предложить вместе с другими группами гипотезу об изменении нейронной связи как основы для умственной инвалидности. Задача на будущее состоит в том, чтобы идентифицировать молекулярные мишени, которые позволяют создавать терапевтические инструменты, способные воздействовать на молекулярные механизмы, которые лежат в основе структурно-структурной пластичности, зависящей от активности, в разных областях мозга.
У некоторых акроцентрических хромосом, есть спутники - частички которые несоединенный тонкой нитью хроматина. У человека они имеются у 5 пар хромосом - 13-15 -ая и 21-22-мая пар.
Концевые участки хромосом оснащены гетерохроматином - теломеры. Их функция отвечает за не слипания хромосом и сохранения целостности.
Хромосомы разделяют:
С этой точки зрения наша группа занимается различными модальностями, которые варьируются от рационального тестирования на наркотики до разработки систематических и надежных стимулирующих вмешательств с прочной биологической основой. Нейропсихиатрические заболевания Лаборатория нейроповеденческого анализа Центра генной регуляции Барселоны также работает над другими нейропсихиатрическими заболеваниями, такими как тревожные расстройства или нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера.
Уровни организации хромосом
Мы все больше осознаем, что в большинстве заболеваний существует генетический компонент предрасположенности, который при взаимодействии с окружающей средой может вызвать патологию. До сих пор было невозможно исправить генетический дефект, и поэтому лечение могло быть только фармакологическим, или когда это было неэффективно, экологическое, объясняет Мара Дирсен. Тем не менее, лучшее знание генетических оснований и развитие все более изощренных технологий вмешательства, несомненно, обеспечит новые способы лечения, которые при каждой болезни будут разными.
- Гомологические - имеющие одинаковый порядок хромосом
- Негомологические - имеющий разный генный набор хромосом.
Изучения строения хромосом было выявлено, что они состоят из ДНК, РНК, и белка.комплекс ДНК с белком называется - хроматином. Конденсированный хроматин называется - гетерохроматин, а декондексированный - эухроматином. Каждая хромосома имеет одну молекулу ДНК. Самая большая хромосома днк может достигать 7 см - это большая, первая хромосома у человека. Всего в одной клетки если считать суммарно, молекул днк - достигают до 170 см. Не смотря на такую огромную длину, ДНК отлично "вминается" в хромосому. С этим им помогают белки гистоны.
Он не имеет ядерной мембраны. Он придает свои генетические особенности бактериям. Дегидратация, требуемая цитологическими методами, необходимыми для наблюдения за электронным микроскопом хромосомной организации бактерий, вызывает разворачивание или дезинтеграцию бактериального нуклеоида, что затрудняет анализ. По этой причине не удалось определить структуру бактериального ядра с помощью электронной микроскопии. Выделение нуклеоидов осуществляют с помощью лизата клеточной стенки с детергентами и лизоцимами и последующего центрифугирования в градиенте сахарозы.
Наследственная информация строго упорядочена по отдельным хромосомам, каждый организм имеет определённый набор хромосом - это число, структура и размеры - кариотип.
Кариотип человека имеет 46 разными хромосомами (22 пары аутосом, X и Y хромосом)
Анализ кариотип помогает выявить наследственные заболевания у плодов на ранних сроках.
Более или менее расслабленное, разворачивающееся или дезинтегрированное состояние бактериального ядра можно вывести из его поведения после определенных обработок и последующего центрифугирования в градиенте сахарозы. Чем более уплотнен менее вязкий нуклеоид, тем менее укоренен он, когда он мигрирует в пробирке центрифуги через насыщенный раствор сахарозы и, следовательно, имеет более высокую скорость осаждения.
Чем более расслаблен или дезинтегрирован более вязкий нуклеоид, он обеспечивает большее трение при его миграции и уменьшает скорость осаждения. Эти данные указывают на то, что белки могут также играть роль в намотке или сгибании нуклеоида. Эта сверхспирализация нуклеоидов происходит частично из-за проблемы механического типа. Наконец. Обработка нуклеоида бромидом этидия также приводит к снижению скорости осадкообразования. Разрыв в одной спирали домена будет ослаблять суперсоединение этого домена, а не других.
В ядре клеток обнаруживаются мелкие зерна и глыбки материала, который окрашивается основными красителями и поэтому был назван хроматином (от греч. chroma – краска).
Хроматин – это деспирализованная форма существования хромосом в неделящемся ядре. Его химическую основу составляет дезоксирибонуклеопротеин – комплекс ДНК с гистоновыми и негистоновыми белками. При этом до момента репликации ДНК каждая хромосома содержит лишь одну линейную молекулу ДНК. Хроматин соответствует хромосомам, которые в интерфазном ядре представлены длинными перекрученными нитями и неразличимы как индивидуальные структуры. Выраженность спирализации каждой из хромосом неодинакова по их длине. Реализацию генетической информации осуществляют деспирализованные участки хромосом.
Свойства и функции генов
Мы можем классифицировать плазмиды на основе их функции. Клетки и плазмиду инкубируют вместе при 0 ° С в растворах хлорида кальция. «Плодовитость». Плазмиды Вирулентности превращают бактерии в патоген. Одним из этих критериев является тип генов, которые они переносят. Это определяет группу плазмид с генами для деградации веществ. Затем тип бактерий трансформируют модифицированной плазмидой, и трансформированные бактерии, которые производят желаемые вещества, отбираются. Основная хромосома. как правило, гены, которые обеспечивают адаптивные преимущества для бактерий, которые их переносят: гены устойчивости к антибиотикам.
Белки составляют значительную часть вещества хромосом. На их долю приходится около 65 % массы этих структур. Все хромосомные белки разделяются на две группы: гистоны и негистоновые белки.
Гистоновые белки включают 5 главных видов белков: Н1, Н2А, Н2В, Н3 и Н4 (Н – от histon). Гистоны первых трех классов (Н1, Н2А, Н2В) содержат большое количество аминокислоты лизина. В состав гистонов Н3 и Н4 входит много аминокислоты аргинина. Гистоны - это положительно заряженные основные белки, которые достаточно прочно соединяются с молекулами ДНК, фосфатные группы которых несут отрицательный заряд. Связь гистонов с ДНК препятствуют считыванию заключенной в ДНК биологической информации. В этом состоит их регуляторная роль. Кроме того, эти белки выполняют структурную функцию, обеспечивая пространственную организацию ДНК в хромосомах.
Контроль репликации плазмиды зависит от типа плазмиды. В этом процессе выбирают плазмиды с характеристиками, которые позволяют выбирать трансформированные бактерии в культуральной среде, такие как плазмиды с генами устойчивости к антибиотикам или ферментными генами, которые синтезируют окрашенные соединения. Плазмиды имеют переменную конформацию, которая может быть линейной. Плазмиды - очень полезные инструменты в генной инженерии для генной трансформации и генетической манипуляции прокариот и эукариот. существуют плазмиды, репликация которых связана с репликацией бактериальной хромосомы и плазмид, репликация которых не связана с репликацией хромосомы. группа плазмид с генами фертильности.
Общее массовое содержание кислых (негистоновых) белков в хромосомах существенно меньше, чем гистонов. Однако эти белки чрезвычайно разнообразны (число фракций негистоновых белков превышает 100).
Вероятно, некоторые из кислых белков играют структурную роль, участвуя в образовании наднуклеосомных уровней укладки хромосом.
Плазмиды, используемые в генной инженерии, называются векторами. Они очень полезны для синтеза интересующих белков в больших количествах. как инсулин или антибиотики. круговой или с суперкругированной структурой. Процесс трансформации начинается с выбора подходящей плазмиды. Эти бактерии выращиваются в биореакторных системах для роста в больших количествах. Плазмиды можно классифицировать по различным критериям. Хотя плазмиды не могут синтезировать оболочку белка и трудно переносить из одной клетки в другую, было высказано предположение, что они могут быть предшественниками первых вирусов.
Другую группу составляют многочисленные ферменты, обеспечивающие процессы репликации, модификации, репарации и транскрипции.
Самой разнообразной по составу, видимо, является группа регуляторных белков. Они контролируют активность вышеуказанных ферментов, а также доступность тех или иных участков ДНК для этих ферментов.
Строение половых клеток
Каждая бактерия может иметь по одному или несколько раз. Тип генов, несущих плазмиды, варьируется. Мобильный генетический элемент, который может перемещаться из одного геномного положения в другое. Например, гены устойчивости к антибиотикам. И будьте бактериями более сложными, чем слон в некотором роде. Они имеют размер от 1 до 40 кб. Транспозонов. Бактерия - это больше, чем просто упакованные ферменты. Они кодируют все ферменты, необходимые для их введения. Существует значительная субклеточная организация.
Что такое кариотип
Это означает, что он менее сложный, чем нечто очень сложное. некоторые делают копии себя в процессе «прыжки», а другие - нет. По-видимому, 45% человеческого генома состоит из мобильных генетических элементов. в общем, они несут гены, которые придают бактериям некоторое преимущество в борьбе за выживание. Мы даже ошибались. Они могут перемещаться внутри хромосомы или между хромосомами. Транспозоны имеют возможность «прыгать» из одной области генома в другую. Нет. вставлять дополнительные копии себя в другие точки или переходить от одной хромосомы к другой. также называемые «прыгающие гены».
Классификация хроматина.
В ядрах абсолютного большинства клеток генетический материал представлен диффузно расположенным хроматином. Тем не менее, при окраске хроматина уже под световым микроскопом обнаруживается его неоднородность. Основная масса хроматина, имеющая бледную окраску, получила название эухроматина. Кроме эухроматина, в составе хроматина ядра выявляются участки хроматина с более темной окраской. Такой вариант хроматина называют гетерохроматином. (Эухроматин и гетерохроматин отличаются друг от друга по степени спирализации. Гетерохроматин конденсирован более сильно, поэтому и окрашивается более интенсивнее эухроматина.)
С другой стороны, транспозоны представляют собой подвижные генетические элементы. который начинается в генетическом материале и распространяется на всю клетку. Вы должны это выразить. Между двумя группами бактерий может быть такое же генетическое расстояние, как между животным и растением. Центральная зона в ячейке 8 мм. Бактерии имеют цитоскелет. Чтобы скомбинировать всю эту структуру, вам нужны инструменты. транскрибировать в тысячу раз меньше. Или что ты или мой. которые являются их собственными, а не эукариотическими клетками.
Гомологичные хромосомы - парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов
Это не отделено от остального мембраной. цитоскелета. и это соответствует метаболической сегрегации. В разных регионах. ген модифицирован так, что белок, который он выражает, имеет часть, которая излучает флуоресценцию и, следовательно, сможет следовать за ней по всей клетке. Цитоскелета. Это динамичная техника! Еще до окончания первого. В некоторых смыслах она намного сложнее, чем хромосомы слона. разделить и отремонтировать все сразу. Он очень упакован в очень маленьком пространстве. таких как микроскопическая флуоресценция или слияние с флуоресцентными белками. релаксации.
Итак, различают два вида хроматина:
1) эухроматин (от греч. eu – хорошо, полностью и хроматин), участки хромосом, сохраняющие деспирализованное состояние в покоящемся ядре (в интерфазе) и спирализующиеся при делении клеток (в профазе); эухроматин соответствует сегментам хромосом, локализующихся ближе к центру ядра. Эухроматин больше деспирализованный, менее компактный, содержит большинство генов и потенциально способен к транскрипции. Предполагается, что в нем сосредоточена та ДНК, которая в интерфазе генетически активна. Эухроматин отличается от гетерохроматина меньшим содержанием метилированных оснований и блоков повторяющихся последовательностей ДНК, большим количеством негистоновых белков и ацетилированных молекул гистонов, менее плотной упаковкой хромосомного материала, что, как полагают, особенно важно для активности эухроматина и делает его потенциально более доступным для ферментов, обеспечивающих транскрипцию. Эухроматин может приобретать свойства факультативного гетерохроматина – инактивироваться, что является одним из способом регуляции генной активности.
Репликационные заводы занимают фиксированные места. Он занимает более или менее центральный регион. которые являются его активными областями. И он поддерживается на месте системой цитоскелета. Да. мы обнаружили, что большие белки не перемещаются путем свободной диффузии у бактерий. не ждите, чтобы закончить один, чтобы начать другой. Когда они превосходят 400 кДалей. Наложение процессов. в осевой области. Эти ферменты являются важными компонентами системы репликации ДНК. Длительность благодарности этой технике.
И бактерии имеют их: топоизомеразы. то, что он предполагает, будут будущими центрами ячеек, которые придут после репликации. цитоскелет, подобный тому, который отвечает за митоз у эукариот. Возможно появление двух дополнительных лампочек. Это варварство по сравнению с 1-2 мкм.
2) гетерохроматин часть хроматина, находящаяся в плотно спирализованном, упакованном состоянии в течение всего клеточного цикла. Гетерохроматин соответствует конденсированным, плотно скрученным сегментам хромосом (что делает их недоступными для транскрипции). Он интенсивно окрашивается основными красителями и в световом микроскопе имеет вид темных пятен, гранул. Гетерохроматин располагается ближе к кариолемме, более компактен, чем эухроматин и содержит «молчащие» гены, т.е. гены, которые в настоящий момент неактивны. Гетерохроматичные районы хромосом, как правило, реплицируются позже эухроматиновых и не транскрибируются, т.е. генетически весьма инертны. Ядра активных тканей и эмбриональных клеток большей частью бывают бедны гетерохроматином. Различают конститутивный и факультативный гетерохроматин.
2.1) конститутивный (структурный) хроматин впервые был обнаружен в начале 30-х годов Гейтцем, который заметил, что в интерфазных ядрах существуют постоянные участки конденсированного хроматина. Его наличие не зависит от степени дифференцированности ткани или от функциональной активности. Гетерохроматин – это компактные участки хромосом, которые в профазе появляются раньше других частей в составе митотических хромосом и в телофазе не декондесируются, переходя в интерфазное ядро в виде интенсивно красящихся плотных структур (хромоцентров), которые располагаются неподалеку от кариолеммы. Постоянно конденсированными зонами чаще всего являются центромерные и теломерные участки хромосом. Конститутативный хроматин не транскрибируется, реплицируется позже всего остального хроматина, в его состав входит (сателлитная) ДНК, обогащенная часто повторяющимися последовательностями нуклеотидов; служит для взаимодействия хромосом с ламиной.
2.2) факультативный (функциональный) гетерохроматин обнаруживается при сравнении ядер разных клеток одного организма, при этом выявляется, что определенные участки хроматина в одних клетках могут быть гетерохроматиновыми, а в других эухроматиновыми. В ДНК факультативного гетерохроматина локализованы гены, которые неактивны из-за его сильной конденсации. Тем не менее, эти гены способны функционировать, если данный район хроматина переходит в деконденсированное (эухроматиновое) состояние. Таким образом, факультативный гетерохроматин представляет собой отражение одного из способов регуляции действия генов – с его помощью в различных клетках можно «выключать» разные гены. Кроме того, факультативный гетерохроматин может присутствовать только в одной из гомологичных хромосом. Пример гетерохроматина такого типа – вторая Х-хромосома у женских особей млекопитающих, которая в ходе раннего эмбриогенеза инактивируется вследствие ее необратимой конденсации. Так, у человека сначала функционируют две Х-хромосомы (у ♀♀), что необходимо для нормального протекания оогенеза (развития женских половых клеток), на 16-е сутки во всех клетках женского эмбриона одна из Х-хромосом образует тельце полового хроматина (тельце Бара), которое может быть обнаружено вблизи ядерной мембраны интерфазных клеток в виде хорошо окрашивающегося гетерохроматинового образования.
Уровни компактизации хроматина.
Сохраняя преемственность в ряду клеточных поколений, хромосомы в зависимости от периода и фазы клеточного цикла меняют свое строение. В интерфазе они образуют хроматин. При переходе клетки к митозу, особенно в метафазе, хроматин приобретает вид хорошо различимых отдельных интенсивно окрашенных телец – хромосом. Интерфазную и метафазную формы существования хромосом расценивают как два полярных варианта их структурной организации, связанных в клеточном цикле взаимопереходами. Различают следующие уровни компактизации ДНК:
0) Двойная спираль ДНК представлена «голой» ДНК, не связанной с белками. Ширина двойной спирали ДНК составляет 2 нм.
1) Нуклеосомный уровень хроматина возникает при взаимодействии молекулы ДНК с молекулами белков-гистонов. Два с половиной витка двойной спирали ДНК (в146-200 пар нуклеотидов) наматываются снаружи на белковый кор, образуя нуклеосому (рис. 9,10).
Кор – это белковый октамер, состоящий из 8-ми гистоновых белков четырех типов (Н2А, Н2В, Н3, Н4). Каждый гистон представлен двумя молекулами. ДНК наматывается на кор снаружи, образуя два споловиной витка (рис. 10). Участок ДНК между нуклеосомами называется линкером и имеет протяженность 50-60 пар нуклеотидов. Толщина нуклеосомной фибриллы (нити)составляет 8-11 нм.
Рис. 10. Структура нуклеосомной коровой частицы .
2) Нуклеомерный (хроматиновая фибрилла, или нить). Нуклеосомная структура закручивается, образуя суперспираль. В ее образовании принимает еще один гистоновый белок Н1, лежащий между нуклеосомами и связанный с линкером. К каждому линкеру присоединяется 1 молекула гистона Н1. Молекулы Н1 в комплексе с линкерами взаимодействуют между собой и вызывают суперспирализацию нуклеосомной фибриллы. В результате образуется хроматиновая фибрилла (рис. 11), толщина которой составляет 30 нм:
Рис. 11. Хроматиновая фибрилла.
На нуклеомерном уровне ДНК компактизована в 40 раз. Суперспирализация происходит двумя способами. Нуклеосомная фибрилла может образовывать спираль второго порядка, которая имеет форму соленоида. При втором варианте суперспирализация 8-10 нуклеосом образуют крупную компактную структуру – нуклеомеру. В обоих случаях формируется новый уровень пространственной организации хроматина, который называют нуклеомерным уровнем. Этот уровень не допускает синтеза РНК с нуклеомерной ДНК (на нуклеомерном уровне организации хроматина транскрипция не происходит).
Рис. 12 Петельная структура хроматина.
4) Хромонемный (от chroma – краска, nema – нить) уровень . Хроматин является субстанцией, которая образует хромосомы. В простейшем случае хромосома содержит одну целостную гигантскую молекулу ДНК в комплексе с белками, т.е. фибриллу ДНП. Такая ДНП-фибрилла называется хромонемой. Хромонемный уровень образуется в результате сближения хромомеров по длине. Перед делением клетки, в S-период интерфазы, каждая хромосома, содержащая одну хромонему, удваивается и состоит из двух хромонем. Эти хромонемы соединены в определенном участке хромосомы специальной структурой – центромерой.
Метафазная хромосома состоит из двух хроматид (рис. 15 Е). Толщина ее составляет 1400 нм. Хроматиды соединены центромерой. При делении клетки хроматиды расходятся и попадают в разные дочерние клетки. Последовательность компактизации хроматина, начиная с молекулы ДНК до хромосомы можно проследить на рисунке 15.
Рис. 15. Уровни компактизации хроматина :
А - нуклесомная фибрилла, Б - элементарная хроматиновая фибрилла; В - интерфазная петельная структура, Г- хромонема; Д – хроматида; Е - метафазная хромосома.
Эухроматину соответствует нуклеосомный и нуклеомерный уровни компактизации ДНК. Гетерохроматину – хромомерный и хромонемный уровни компактизации ДНК, а хроматидный и хромосомный уровни наблюдаются во время митоза.
Таким образом, хроматин и хромосомы представляют собой дезоксирибонуклеопротеиды (ДНП), но хроматин* – это раскрученное, а хроматиды, следовательно, и хромосомы – скрученное состояние. Хроматид и хромосом в интерфазном ядре нет, они появляются при разрушении ядерной оболочки (во время деления: на стадиях поздней профазы, метафазы, анафазы, ранней телофазы).
* Термин хроматин употребляется также для обозначения наследственного вещества клетки, представляющего собой дезоксирибонуклеопротеидный комплекс различной степени компактизации.
Строение хромосом
Хромосомы представляют собой наиболее упакованное состояние хроматина. Наиболее компактные хромосомы видны на стадии метафазы, при этом они состоят из двух хроматид, связанных в области центромеры. Хроматиды генетически идентичны, они образуются во время репликации и поэтому называются сестринскими хроматидами.
Рис. 16. Метафазная хромосома.
В зависимости от места расположения центромеры различают следующие типы хромосом:Рис. 17. Типы хромосом.
При хромосомных аномалиях (нарушениях строения хромосом) могут возникать и телоцентрические хромосомы, если в результате отрыва плеча от хромосомы у нее остается только одно плечо, а центромера находится в конце хромосомы. Концы плеч хромосом называются теломерами.V. Ядрышко
Ядрышко – это хорошо заметная в световой микроскоп округлая структура, является самой плотной структурой ядра. Ядрышко находится внутри ядра. Ядрышко интенсивно окрашивается ядерными красителями, т.к. содержит большое количество РНК и ДНК. В состав ядрышка входят рибонуклеопротеиды (РНП). В ядрах клеток эукариот может быть одно, два или несколько ядрышек. Ядрышко – это не отдельная от хроматина структура, а его производная. Ядрышко лишено мембраны и образуется вокруг участков хромосом, в ДНК которых закодирована информация структуре р-РНК. Эти специализированные структуры (петли) хромосом носят название ядрышковых организаторов. Ядрышковые организаторы расположены в области вторичной перетяжки спутничных хромосом. На ДНК ядрышкового организатора синтезируются р-РНК. Обычно функцию ядрышкового организатора выполняет вторичная перетяжка спутничных хромосом. У человека такие участки имеются в 5-ти хромосомах – 13-й, 14-й, 15-й, 21-й и 22-й, где располагаются многочисленные копии генов, кодирующих рибосомальные РНК (р-РНК). Размеры и число ядрышек увеличивается при повышении функциональной активности клетки. Особенно крупные ядрышки характерны для эмбриональных и активно синтезирующих белки клеток, а также для клеток быстрорастущих злокачественных опухолей. Ядрышко исчезает в профазе митоза, когда ядрышковые организаторы «растаскиваются» в ходе конденсации соответствующих хромосом, вновь формируясь в телофазе.
Функции ядрышка заключаются в синтезе р-РНК и ее сборке в предшественники рибосомальных субъединиц.
Под электронным микроскопом в ядрышке обнаруживают две области:
1) фибриллярная область состоит из множества тонких нитей (5-8 нм) и располагаются во внутренней части ядрышка. Здесь же располагаются участки ДНК ядрышковых организаторов. В фибриллярной части ядрышка происходит образование р-РНК в процессе транскрипции, созревание (процессинг) р-РНК.
2) глобулярная часть (гранулярный компонент) образована скоплением плотных частиц диаметром 10-20 нм. В глобулярной части происходит объединение р-РНК с белками, поступившими из цитоплазмы, т.е. происходит образование субъединиц рибосом.
Фибриллярный и гранулярный и гранулярный компоненты ядрышка образуют т.н. ядрышковую нить (нуклеосому) толщиной 60-80 нм, которая в пределах ядрышка формирует широкопелистую сеть, выделяющуюся большей плотностью на фоне менее плотного матрикса.
Ядрышко окружено перинуклеальным хроматином, небольшое количество хроматина проникает с периферии внутрь ядрышка (интрануклеолярный хроматин). В ядрышке клеток обнаруживаются мелкие зернышки и глыбки хроматина, который окрашивается основными красителями; состоит из комплекса ДНК и белка и соответствует хромосомам, которые в интерфазном ядре представлены длинными тонкими перекрученными нитями и неразличимы как визуальные структуры.