>
2 - مجموع أطوال كل جزيئات DNA على كل الصبغيات فى النواة يصل 2 متر , إذن لابد من تكثيف هذه الجزيئات لتقع فى حيز النواة التى قطرها من 2 إلى 3 ميكرون .
3 - لا بد أن يقصر جزئ DAN حوالى 100,000 ( مائة ألف مرة ) لتستوعبه نواة الخلية .
1 – تكوين النيوكليوسومات : -
يلتف جزئ DNA المشحون بشحنة سالبة ( بسبب وجود مجموعة الفوسفات السالبة الشحنة ) حول مجموعات من البروتينات الهستونية المشحونة بشحنة موجبة ( بسبب وجود مجموعة NH2 فى الحمضين الأمينين الأرجينين والليسين اللذان يكونان معظم تلك البروتينات ) .
ملحوظة :
♢ مجموعات البروتينات الهستونية التى يلتف حولها الـ DNA تتكون عن 8 جزيئات (4 أنواع كل نوع منه جزيئين ) وتشبه الخرز فى الخيط .
♢ يوجد نيوكليوسومات ( DNA معقد بالبروتين ) فى الخميرة والأميبا والتريبانوسوما لأنها من حقيقيات النواة بينما لا توجد نيوكليوسومات فى البكتيريا لأنها من أوليات النواة .
♢ توجد بلازميدات ( DNA غير معقد بالبروتين ) فى أوليات النواة بالإضافة إلى وجودها فى الخميرة وهى من حقيقات النواة .
النيوكليوسومات :
هى حلقات فى الصبغى تتكون من إلتفاف جزئ DNA ( مرتين ) حول مجموعة من البروتينات الهستونية بسبب الترابط بين مجموعات الألكيل الموجبة الشحنة فى تلك البروتينات ومجموعات الفوسفات السالبة الشحنة على الـ DNA وذلك لتقصير جزئ DNA عشر مرات ليصل إلى 1/10 طوله الأصلى قبل التكثيف ( ولكن هذا التقصير غير كافى ) .
2 - ضم حلقات النيوكليوسومات : -
تلتف النيوكليوسومات على شكل حلقة صغيرة مكونة من 6 نيوكليوسومات ثم تنضم تلك الحلقات مع بعضها البعض ليقصر جزئ DNA أكثر ( ولكن أكثر من الطول المطوب أيضاً وتقصير غير كافى ) .
3- تكوين الكروماتين ( الشبكة الكروماتينية ) ( الشكل الذى يكون عليه DNA فى غير وقت الإنقسام الخلوى ) : -
تُرتَّب أشرطة النيوكليوسومات الملتفة بشدة على شكل حلقة كبيرة بمساعدة البروتينات التركيبية غير الهستونية , وذلك لتقصير جزئ DNA حوالى 100,000 ( مائة ألف مرة ) ليصل للطول المطلوب لتستوعبه النواة .
4 – يتم تكثيف وضم وتكديس الكروماتين بشكل كبير لتكوين الصبغى .
وهنا وبعد تحويل الشبكة الكروماتينية لصبغيات تبدأ خطوات إنقسام الخلية .
إذن :
الصبغى عبارة عن كل جزئ DNA الذى تم تكثيفه فى شكل كروماتين مكدس ( مكثف ) .
الصبغيات تظهر أثناء إنقسام الخلية ثم سرعان ماتختفى بين الإنقسامات , حيث تظهر بسبب تكاثف وتحلزن الـ DNA مع البروتينات وتختفى عندما يزول التحلزن وتصبح الصبغيات عبارة عن خيوط طويلة ورقيقة حره وتسمى وقتها الشبكة الكروماتينية .
الصبغيات تظهر أثناء إنقسام الخلية ثم سرعان ماتختفى بين الإنقسامات , حيث تظهر بسبب تكاثف وتحلزن الـ DNA مع البروتينات وتختفى عندما يزول التحلزن وتصبح الصبغيات عبارة عن خيوط طويلة ورقيقة حره وتسمى وقتها الشبكة الكروماتينية .
الشبكة الكروماتينية
هى مجموعة الصبغيات عندما تكون فى حالة شبه مفككة وتملأ معظم نواة الخلية وتكون فى شكل شبكة من خيوط طويلة حره مكثفة مع البروتينات الهستونية لتكوين كروماتين مفرد وغير مكثفة مع البروتينات غير الهستونية ولاتسمى وقتها صبغيات لأنها لاتأخذ شكل الصبغيات إلا بعد التكثيف مع البروتينات غير الهستونية لتكوين الكروماتين المكثف الذى يكون الصبغى ولاتسمى DNA لأنها ليست مفككه بشكل كامل فتسمى بإسم وسط بين التفكك الكامل فى DNA والتعقيد الكامل فى شكل الصبغيات .
إذن : البروتينات هى السبب فى :
♢ تكثيف الـ DNA لتقليل المساحة التى يشغلها ولتقصير طوله .
♢ إمكانية رؤية الـ DNA لذلك يكون الـ DNA خيط حر غير ملتف مع البروتينات الغير الهستونية وغير مرئى عندما لاتكون الخلية فى حالة إنقسام .
♢ تكثيف الـ DNA لتقليل المساحة التى يشغلها ولتقصير طوله .
♢ إمكانية رؤية الـ DNA لذلك يكون الـ DNA خيط حر غير ملتف مع البروتينات الغير الهستونية وغير مرئى عندما لاتكون الخلية فى حالة إنقسام .
محلوظة :
♢ قبل التضاعف لابد أن يتحول الكروموسوم إلى شبكة كروماتينة ( كروماتين ) ثم إلى شريط من النيوكليوسومات وبعد التضاعف يحدث العكس حيث يتحول شريط النيوكليوسومات إلى شبكة كروماتينية ثم إلى كروموسوم .
♢ عندما يكون DNA مكثف وملتف فى صورة كروماتين لا تصله الإنزيمات الثلاثة الخاصة بتضاعفه (إنزيمات اللولب – وإنزيمات البلمرة – وإنزيمات الربط ) وكذلك إنزيمات الإصلاح لذلك :
يتعين فك هذا الإلتفاف على الأقل لمستوى شريط من النيوكليوسومات وذلك قبل أن يعمل DNA كقالب لبناء DNA ( فى حالة التضاعف ) أو( RNA فى حالة النسخ ) أو إصلاح عيب على جزئ DNA .
بمعنى أن الكروموسوم ينفك بطريقة عكسية لتكوين الكروماتين ثم ينفك الكروماتين لتكوين النيوكليوسومات ( ممكن الإنزيمات تعمل عند هذا المستوى ) ثم تنفك النيوكليوسومات لتكوين جزئ DNA مزدوج ثم يعمل إنزيم اللولب على فصل الشريطين وتبدأ خطوات التضاعف .
إذن :
♢ لاتستطيع الإنزيمات العمل على DNA وهو فى صورة كروموسوم أو كروماتين ولكن تستطيع العمل عليه وهو فى شكل نيوكليوسومات أو لولب مزدوج .
♢ ضغط الكروماتين لتكوين الكروموسوم ليس عشوائياً وإنما يختلف على حسب الخلية فيتم فتح وغلق مناطق من الكروماتين ( إلى شريط من النيوكليوسومات )على حسب إحتياج الخلية فمثلا في خلايا بيتا فى البنكرياس يتم فتح المناطق التي تحتوي على الجينات المسؤلة عن تصنيع الأنسولين لنسخ Mrna منها ويتم تثبيطها في الخلايا الأخرى ، إذن هذا التكثيف يحافظ على مرونة DNA فلا يمنع الوصول إلى المنطقة التى تحتاج إلى تصليح الحمض النووى فيها أو إلى نسخ Mrna منها أو منطقة ما أثناء تضاعف DNA حيث ينفك الإلتفاف فى المنطقة المطلوبة إلى شريط من النيوكليوسومات .
بمعنى أن :
هذا التفكك إلى شريط من النيوكليوسومات يتم فى المنطقة التى يحدث بها التضاعف أى على مراحل ولا يتفكك الصبغى كاملاً مرة واحدة وذلك حتى تستوعبه نواة الخلية .
الخلاصة :
♢ جزئ DNA يلتف حول الهستونات ( التى تعمل عمل بَكَرَة ) لتكوين نيوكليوسومات .
♢ النيوكليوسومات تلتف وتتجمع لتكون الكروماتين .
♢ الكروماتين يلتف ليكون الصبغى .
