केंद्रक और जीनोम संगठन

केंद्रक वह यूकेरियोटिक डिब्बेदार संरचना है जो जीनोम को धारण और व्यवस्थित करती है, डीएनए भंडारण और प्रतिलेखन को अनुवाद की कोशिकीय मशीनरी से अलग करती है।

Definition

केंद्रक एक दोहरी झिल्ली-बद्ध अंग है जिसमें कोशिका के गुणसूत्र होते हैं; जीनोम संगठन से तात्पर्य है कि डीएनए को प्रोटीन के साथ क्रोमेटिन में कैसे संकुचित किया जाता है और केंद्रक के आंतरिक भाग में स्थानिक रूप से व्यवस्थित किया जाता है।

Scope

यह विषय केंद्रक आवरण और उसके छिद्र परिसरों, डीएनए को क्रोमेटिन और गुणसूत्रों में पैक करने, जीनोम को क्षेत्रों और कार्यात्मक डोमेन में व्यवस्थित करने, और केंद्रक और कोशिकाद्रव्य के बीच मैक्रोमोलेक्यूल्स के विनियमित परिवहन को शामिल करता है।

Core questions

• एक लंबे जीनोम को केंद्रक के अंदर फिट होने के लिए कैसे पैक किया जाता है?
• न्यूक्लियोसोम क्या है, और यह क्रोमेटिन की मूल इकाई कैसे बनाता है?
• अणु केंद्रक और कोशिकाद्रव्य के बीच कैसे गति करते हैं?
• केंद्रक के अंदर जीनोम को स्थानिक रूप से कैसे व्यवस्थित किया जाता है?

Key theories

क्रोमेटिन का न्यूक्लियोसोम मॉडल

डीएनए हिस्टोन प्रोटीन के ऑक्टामर के चारों ओर लिपटकर दोहराए जाने वाले न्यूक्लियोसोम बनाता है, जो जीनोम को संकुचित करने वाली मूलभूत इकाई है और डीएनए तक पहुंच को विनियमित करने के लिए एक सब्सट्रेट प्रदान करता है।

Mechanisms

केंद्रक आवरण एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साथ निरंतर एक दोहरी झिल्ली है और केंद्रक छिद्र परिसरों द्वारा छिद्रित है जो केंद्रक परिवहन रिसेप्टर्स और एक रैन जीटीपीएज़ ढाल का उपयोग करके मैक्रोमोलेक्यूलर यातायात को चुनिंदा रूप से नियंत्रित करता है। अंदर, डीएनए हिस्टोन के चारों ओर न्यूक्लियोसोम में लिपटा होता है और उच्च-क्रम क्रोमेटिन में मुड़ा होता है, जिसमें यूक्रोमेटिन और हेटेरोक्रोमेटिन प्रतिलेखन अवस्थाओं को दर्शाते हैं और गुणसूत्र विशिष्ट क्षेत्रों पर कब्जा करते हैं।

Clinical relevance

जीनोम संगठन जीन विनियमन, प्रतिकृति और वंशानुक्रम को समझने के लिए केंद्रीय है, और प्रतिलेखन और क्रोमेटिन जीव विज्ञान के लिए संरचनात्मक संदर्भ प्रदान करता है। यहां दिया गया उपचार वर्णनात्मक और गैर-निर्धारक है।

History

फ्लेमिंग के उन्नीसवीं सदी के दाग ने क्रोमेटिन और माइटोटिक गुणसूत्रों का खुलासा किया; 1970 के दशक में कोर्नबर्ग ने न्यूक्लियोसोम को क्रोमेटिन की दोहराई जाने वाली इकाई के रूप में प्रस्तावित किया, और ब्लोबेल के काम ने स्पष्ट किया कि प्रोटीन को केंद्रक और अन्य झिल्लियों में कैसे लक्षित किया जाता है, केंद्रक को एक गतिशील रूप से संगठित डिब्बेदार संरचना के रूप में प्रस्तुत किया गया।

Key figures

• Roger Kornberg
• Walther Flemming
• Günter Blobel

Seminal works

• alberts2014
• kornberg1974

Frequently asked questions

न्यूक्लियोसोम क्या है?

न्यूक्लियोसोम क्रोमेटिन की मूल पैकिंग इकाई है, जिसमें हिस्टोन प्रोटीन के कोर के चारों ओर लिपटा डीएनए का एक छोटा खंड होता है।

प्रोटीन केंद्रक में कैसे प्रवेश करते हैं?

केंद्रक स्थानीयकरण संकेत ले जाने वाले प्रोटीन को परिवहन रिसेप्टर्स द्वारा पहचाना जाता है और रैन जीटीपीएज़ के ढाल द्वारा संचालित प्रक्रिया में केंद्रक छिद्र परिसरों के माध्यम से ले जाया जाता है।