Пуф это в биологии

Обновлено: 08.01.2025

в цитогенетике, вздутия, обнаруженные на т. н. политенных хромосомах; совокупность П. соответствует набору активных (функционирующих) генов в клетке на данной стадии её дифференцировки. Возникновение П. связано с деспирализацией структурных единиц хромосомы — нитей, или хромонем (См. Хромонема). В большинстве случаев П. образуются в пределах 1 диска, но встречаются сложные П., включающие от 4 до 20 дисков (см. рис.). Крупные П. со сложной структурой называются кольцами Бальбиани. Образование П. детально изучено у представителей двукрылых насекомых (комар-дергун, дрозофила). На разных стадиях развития их личинок происходит закономерная смена расположения П. на одних и тех же хромосомах. Это свидетельствует о том, что отдельные участки хромосом функционируют относительно независимо. Показано, что в П. происходит биосинтез дезоксирибонуклеиновой кислоты (См. Дезоксирибонуклеиновая кислота) (ДНК), усиливается синтез информационной рибонуклеиновой кислоты (и-РНК) и белков. Изучение динамики образования П. позволяет понять, как один и тот же хромосомный набор, принципиально сходный во всех клетках организма, участвует в дифференцировке различных клеточных систем. Образование П. контролируется преимущественно генетическими, но также физиологическими и др. факторами. Возникновение новых П. в результате мутаций, под влиянием гормонов, температуры и др. раскрывает перед экспериментаторами широкие возможности управления развитием и дифференцировкой многоклеточных организмов. Сходная с П. картина наблюдается в хромосомах типа т. н. ламповых щёток, обнаруживаемых при образовании яйцеклеток у птиц, рыб, пресмыкающихся и земноводных. В такой хромосоме отдельные участки сильно деспирализуются, образуя петли с повышенной функциональной активностью (синтез РНК и белка). См. также статьи Политения и Хромосомы.

Динамика образования пуфа: а — нефункционирующая (спирализованная) хромосома, видна ее дискоидальная структура; б — начальное развитие пуфа, слабая деспирализация хромосомы, видны хромнемные нити; в — максимально развитый пуф, сильная деспирализация.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Полезное

Смотреть что такое "Пуфы" в других словарях:

ПУФЫ — в генетике вздувшиеся участки гигантских многонитчатых (политенных) хромосом, обнаруживаемые в слюнных железах некоторых двукрылых. В пуфах происходит активный синтез РНК (транскрипция), поэтому по динамике образования пуфов изучают механизм… … Большой Энциклопедический словарь

ПУФЫ — пуффы (франц. pouf, англ. puff), утолщения на гигантских многонитчатых (политенных) хромосомах, являющиеся результатом деспирализации функционально активных участков хромосом с образованием открытых петель ДНК. Чем крупнее П. (крупные П. наз.… … Биологический энциклопедический словарь

пуфы — (генетич.), вздувшиеся участки гигантских многонитчатых (политенных) хромосом, обнаруживаемые в слюнных железах некоторых двукрылых. В пуфах происходит активный синтез РНК (транскрипция), поэтому по динамике образования пуфов изучают механизмы… … Энциклопедический словарь

пуфы — ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ ПУФЫ – участки локальной деспирализации хромосом, обеспечивающие в сочетании с биохимическими механизмами переход генов, локализованных в них, в активное состояние … Общая эмбриология: Терминологический словарь

ПУФЫ — (генетич.), вздувшиеся участки гигантских многонитчатых (политенных) хромосом, обнаруживаемые в слюнных железах нек рых двукрылых. В П. происходит активный синтез РНК (транскрипция), поэтому по динамике образования П. изучают механизмы развития и … Естествознание. Энциклопедический словарь

пуф — I. ПУФ I а, м. pouf m. 1. Мягкий низкий табурет. БАС 1. Они селу у стола: она на диван, аПетр Иванович на расстроившийся пружинами .. маленький пуф. Толст. Смерть Ив. Ильича. Серпухов по указанию лакея прошел ччерез ряд богато убранных комнат и… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Рабат — столица Марокко. Основан в XII в. как укрепленное поселение для борьбы с иноземцами и первоначально назывался Рибат эль Фатх, где араб. рибат укрепленный военный лагерь , пограничный военный пост , фатх победа , т. е. в целом лагерь победы .… … Географическая энциклопедия

цитогенетика — (от цито. и генетика), раздел генетики, изучающий закономерности наследственности и изменчивости на уровне клетки и субклеточных структур (главным образом хромосом). * * * ЦИТОГЕНЕТИКА ЦИТОГЕНЕТИКА, область генетики, изучающая цитологические… … Энциклопедический словарь

Ближний Восток — (Near East) Содержание Содержание 1. История Ближнего Востока Доисторический Период Древней Истории Период средневековый Крестовые Походы Период Новой Истории, с XV го по XVIII й в Период Новой Истории с XVIII по XX вв. Дело Святых Мест… … Энциклопедия инвестора

Политения — (от Поли. и лат. taenia повязка, лента) наличие в ядре некоторых соматических клеток гигантских многонитчатых (политенных) хромосом, превышающих в сотни раз обычные. П. приводит к значительному увеличению плоидности (См. Плоидность)… … Большая советская энциклопедия

Пуф это в биологии

Значение пуфов (вздутий) политенных хромосом

• Полосы-диски политенных хромосом, являющиеся сайтами генной экспрессии, образуют вздутия или «пуфы».

Одна из наиболее удивительных особенностей политенных хромосом — это возможность непосредственно наблюдать их активные участки. Некоторые диски иногда разбухают, образуя на хромосоме вздутия или пуфы; при этом происходит выпячивание хромосомного материала из осевой структуры. Пример очень больших пуфов (названных кольцами Бальбиани) изображен на рисунке ниже.

Какова природа пуфа? Пуф представляет собой участок, в котором хромосомные нити находятся в более релаксированном виде, чем когда они упакованы в диске. Эти нити остаются непрерывно связанными с нитями, находящимися в осевой части хромосомы. Обычно пуфы образуются из материала отдельных дисков, хотя некоторые особенно крупные пуфы, такие как кольца Бальбиани, разбухают так сильно, что заслоняют соседние диски.

Порядок расположения пуфов соответствует транскрипции генов. В процессе развития личинки пуфы появляются и исчезают в определенном тканеспецифическом порядке. Каждая ткань в любой момент развития характеризуется определенной картиной расположения пуфов.

Пуфы индуцируются гормоном экдизоном, который контролирует развитие Drosophila, некоторые пуфы индуцируются непосредственно гормонами, тогда как индукция других опосредована продуктами более ранних пуфов.

Пуфы — это сайты, в которых в данный момент происходит синтез РНК. Согласно общепринятой точке зрения, образование пуфов представляет собой увеличение размеров одного диска, связанное с необходимостью релаксации его структуры для синтеза РНК Поэтому образование пуфов рассматривают как следствие транскрипции. Пуф может образоваться при экспрессии одного активного гена.

Место, где образуется пуф, отличается от того места, на котором расположен обычный диск, присутствием в нем дополнительных белков, включая РНК-полимеразу II, а также других белков транскрипции.

Особенности хромосом типа ламповых щеток и политенных хромосом позволяют прийти к выводу: чтобы транскрипция могла осуществиться, генетический материал, обычно плотно упакованный, должен деконденсироваться. Однако еще остается вопрос, соответствует ли такое локальное расплетение на уровне целой хромосомы тем событиям, которые происходят на молекулярном уровне в общей массе обычного интерфазного хроматина.

Какую функциональную роль играют диски политенных хромосом, иными словами, соответствует ли каждый диск некой генетической единице? Можно было бы надеяться, что ответ на этот вопрос будет получен на основании результатов секвенирования генома дрозофилы, поскольку, сопоставляя области междисков с местонахождением определенных последовательностей ДНК, можно выяснить их локализацию. Однако пока не получено картины, позволяющей оценить функциональную роль дисков.

На хромосоме IV из слюнной железы С. tentans видны три кольца Бальбиани.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Пуф это в биологии

пуффы (франц. pouf, англ. puff), утолщения на гигантских многонитчатых (политенных) хромосомах, являющиеся результатом деспирализации функционально активных участков хромосом с образованием открытых петель ДНК. Чем крупнее П. (крупные П. наз. кольцами Бальбиани) и чем более разрыхлён в них материал, тем выше скорость транскрипции (синтеза иРНК) в данном участке. Наиб, изучены П. в ядрах клеток слюнных желёз нек-рых двукрылых (комар-дергун, дрозофила). Число и положение П. на политенных хромосомах стабильно для каждой стадии онтогенеза особи, поэтому П. используют для определения возраста. Изучение динамики образования П. и, следовательно, активности отд. генов позволяет понять, как один и тот же хромосомный набор, принципиально сходный во всех клетках организма, участвует в дифференцировке разл. клеточных систем.

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

Смотреть что такое "ПУФЫ" в других словарях:

Пуфы — в цитогенетике, вздутия, обнаруженные на т. н. политенных хромосомах; совокупность П. соответствует набору активных (функционирующих) генов в клетке на данной стадии её дифференцировки. Возникновение П. связано с деспирализацией… … Большая советская энциклопедия

Пуф это в биологии

Строение политенных хромосом

• Политенные хромосомы двукрылых характеризуются наличием серий полос-дисков, рисунок которых можно использовать в качестве цитологической карты

Интерфазные ядра в некоторых тканях личинок двукрылых мух содержат хромосомы во много раз большего размера, чем обычные хромосомы. У этих хромосом увеличены диаметр и длина. На рисунке ниже в качестве примера представлен хромосомный набор клеток слюнной железы D. melanogaster. Такие хромосомы называют политенными.

Каждая хромосома состоит из видимой серии полос-дисков (которые более правильно, но редко называют хромомерами). Существует примерно десятикратное различие в размере дисков. Наибольшая ширина составляет около 0,5 мкм, а наименьшая — 0,05 мкм. (Наименьшие диски видны только в электронном микроскопе.) В дисках находится большая часть массы ДНК, и они интенсивно прокрашиваются соответствующими красителями.

Участки между отдельными дисками окрашиваются светлее; их называют междисками. В хромосомном наборе D. melanogaster содержится около 5000 дисков.

Центромеры всех четырех хромосом D. melanogaster агрегируют с образованием хромоцентра, который в значительной степени состоит из гетерохроматина (а у самцов включает целиком Y-хромосому). С учетом этого можно считать, что около 75% гаплоидного набора ДНК организовано в диски и междиски. В растянутом состоянии эта ДНК представляет собой линейную структуру, длиной примерно 40 000 мкм. Длина всего хромосомного набора составляет примерно 2000 мкм, т. е. примерно в 100 раз превышает длину гаплоидного набора в митозе.

Это ясно показывает, в каком растянутом состоянии находится генетический материал в политенной хромосоме по сравнению с его обычными состояниями в интерфазном хроматине или в митотических хромосомах.

Политенные хромосомы D. melanogaster образуют серии дисков и междисков.

Какова структура этих гигантских хромосом? Каждая хромосома образуется в результате последовательных актов репликации конъюгировавшей пары гомологов. Реплики не разделяются, а остаются прикрепленными друг к другу по всей длине. В начале процесса каждая конъюгировавшая пара содержит количество ДНК, равное 2С (где С — это содержание ДНК в одной индивидуальной хромосоме). Затем число удвоений происходит до 9 раз; в результате максимальное содержание ДНК может достигнуть 1024С. Число удвоений варьирует в различных тканях личинки D. melanogaster.

Каждая политенная хромосома видна в виде большого числа параллельных нитей, сильно сконденсированных в дисках и слабее в междисках. Вероятно, каждая такая нить представлена единичной копией (С) гаплоидной хромосомы. Отсюда и происходит термин «политения». Степень политении определяется числом гаплоидных хромосом, содержащихся в гигантской хромосоме.

Для каждой линии Drosophila характерен свой набор дисков. Постоянство числа и линейного расположения дисков впервые было отмечено в 1930-х годах, когда стало понятно, что диски образуют цитологическую карту хромосом. В результате перестроек — таких как делеции, инверсии или дупликации, — происходит изменение линейного порядка дисков.

Линейный порядок дисков соответствует линейному расположению генов. Таким образом, генетические перестройки, как это видно по карте сцепления, можно привести в соответствие со структурными перестройками на цитологической карте. В конечном итоге, конкретную мутацию можно локализовать в определенном диске. Поскольку общее число генов у D. melanogaster превышает число дисков, в большинстве дисков, вероятно, локализуется множество генов.

Положение определенных генов на цитологической карте можно определить непосредственно с помощью метода гибридизации in situ. Общая схема метода представлена на рисунке ниже. Радиоактивная проба, представляющая некий ген (чаще всего меченный клон кДНК, полученный с иРНК), гибридизуется с денатурированной ДНК политенных хромосом in situ. Методом радиоавтографии можно определить местоположение одного или нескольких исследуемых генов по скоплению зерен серебра в области одного или нескольких дисков. Недавно вместо радиоактивных зондов стали использовать флуоресцентные.

Используя этот метод, оказывается возможным непосредственно выявить полосу, в которой локализована специфическая последовательность.

Индивидуальные диски, содержащие определенные гены, можно идентифицировать методом гибридизации in situ. При большом увеличении показана гибридизация in situ на дисках 87А и 87С с меченной ДНК,
выделенной из клеток, подвергнутых действию теплового шока.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Пуф это в биологии

Нуклеосома как структурная единица хромосомы

• При действии микрококковой нуклеазы из хроматина высвобождаются индивидуальные нуклеосомы, представляющие собой частицы размером 11S

• Нуклеосома содержит примерно 200 пн ДНК, по две копии каждой из молекул гистонов Н2А, Н2В, Н3 и Н4, а также одну копию молекулы гистона Н1

• ДНК обернута по поверхности октамера белков

Хроматин и хромосомы состоят из дезоксирибонуклеопротеиновой фибриллы, которая имеет несколько уровней организации. Структура митотических хромосом с их характерной дифференциальной окраской соответствует наиболее сложному, полностью конденсированному состоянию этой фибриллы. У всех эукариот основная структурная единица хроматина одинакова — это нуклеосома, содержащая около 200 пн ДНК и гистоны. Негистоновые белки принимают участие в скручивании цепочки нуклеосом в структуру более высокого порядка.

Когда интерфазные ядра суспендируют в растворе низкой ионной силы, они набухают и разрушаются. При этом высвобождаются фибриллы хроматина. На рисунке ниже представлен лизат ядер, содержащий вышедший из них хроматин. Отдельные участки состоят из плотно упакованных фибрилл, однако видно, что области, содержащие релаксированный хроматин, содержат дискретные частицы. Это нуклеосомы. В полностью деспирализованных участках отдельные нуклеосомы соединены между собой тонкой нитью двойной цепи ДНК. Эта непрерывная двойная цепь проходит через группу частиц.

Индивидуальные нуклеосомы можно получить, обрабатывая хроматин одной из эндонуклеаз — микрококковой нуклеазой. Она разрезает нити ДНК между нуклеосомами. Вначале высвобождаются группы нуклеосом, а затем отдельные нуклеосомы. Изолированные нуклеосомы выглядят как компактные частицы. Они обладают коэффициентом седиментации ~11S.

При переваривании хроматина с помощью микрококковой нуклеазы
высвобождаются индивидуальные нуклеосомы.

Нуклеосома содержит 200 пн ДНК, связанной с октамером гистонов, который состоит из двух копий молекулы каждого гистона Н2А, Н2В, Н3, и Н4. Эти гистоны называются коровыми (англ, core — сердцевина). Расположение их в нуклеосоме схематически показано на рисунке ниже. Эта модель объясняет стехиометрию коровых гистонов в хроматине: Н2А, Н2В, Н3, и Н4 присутствуют в эквимолекулярных количествах, по 2 молекулы каждого белка на 200 пн ДНК.

Гистоны Н3 и Н4 принадлежат к числу наиболее консервативных из известных белков. Это позволяет предполагать, что они обладают одинаковыми функциями в клетках всех эукариот. Гистоны Н2А и Н2В обнаружены во всех эукариотических клетках, однако отмечены существенные видоспецифические различия в их первичной структуре.

Гистон Н1 включает группу близких по структуре белков, которые показывают выраженную тканевую и видовую вариабельность (и не обнаружены у дрожжей). Функция гистона Н1 отличается от функции коровых гистонов. Этот гистон присутствует в хроматине в половинном от коровых гистонов количестве и может быть удален из него наиболее полно (обычно с помощью экстракции разбавленным (0,5 М) солевым раствором). Удаление гистона Н1 не нарушает структуру нуклеосомы. Это позволяет предполагать, что гистон располагается вне нуклеосомной частицы.

По форме нуклеосома соответствует плоскому диску или цилиндру диаметром 11 нм и высотой 6 нм. Длина ДНК примерно в два раза превышает ~34 нм окружность нуклеосомы. ДНК проделывает симметричный путь вокруг октамера. На рисунке ниже схематически представлен путь ДНК в виде спирали, делающей два оборота вокруг цилиндрического октамера. Заметьте, что ДНК «входит» на поверхность нуклеосомы и «покидает» ее в точках, расположенных близко друг к другу. В этой области может располагаться гистон Н1.

На поперечном сечении предложенной модели мы видим, что витки двух оборотов нити ДНК лежат вплотную друг к другу. Высота цилиндра 6 нм, из них 4 нм занято двумя витками ДНК (диаметр нити ДНК составляет 2 нм).

Наличие на нуклеосоме двух витков ДНК, возможно, имеет функциональное значение. Поскольку один виток вокруг нуклеосомы составляет 80 пн ДНК, две точки, разделенные расстоянием 80 пн в свободной двойной спирали, в действительности, на поверхности нуклеосомы могут располагаться близко друг к другу, как это показано на рисунке ниже.

Хроматин, который высвобождается при лизисе ядер,
состоит из компактно организованных дискретных частиц. Нуклеосомы состоят из примерно одинаковых количеств ДНК и гистонов (включая гистон Н1).
Рассчетная маса нуклеосомы составляет 262 кДа Два витка ДНК на нуклеосоме расположены близко друг к другу. Нуклеосома может представлять собой цилиндр,
снаружи которого располагаются два витка ДНК. Последовательности ДНК, локализованные на разных витках,
на нуклеосоме могут располагаться близко друг к другу.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Читайте также: