Meni
Besplatno
Registracija
Dom  /  Kipi/ Kromosomi: struktura, funkcije i anomalije. Struktura i funkcije hromozoma. Reprodukcija u organskom svijetu. Struktura zametnih ćelija

Kromosomi: struktura, funkcije i anomalije. Struktura i funkcije hromozoma. Reprodukcija u organskom svijetu. Struktura zametnih ćelija

Ponekad nam daju neverovatna iznenađenja. Na primjer, znate li šta su hromozomi i kako utiču?

Predlažemo da razmotrimo ovo pitanje kako bismo jednom zauvijek stavili točke na i.

Gledajući porodične fotografije, vjerovatno ste primijetili da članovi iste porodice liče jedni na druge: djeca izgledaju kao roditelji, roditelji kao bake i djedovi. Ova sličnost se prenosi s generacije na generaciju kroz neverovatne mehanizme.

U svim živim organizmima, od jednoćelijskih algi do Afrički slonovi, u jezgru ćelije nalaze se hromozomi - tanke dugačke niti koje se mogu vidjeti samo elektronskim mikroskopom.

Hromozomi (starogrčki χρῶμα - boja i σῶμα - tijelo) su nukleoproteinske strukture u ćelijskom jezgru, u kojima je koncentrisana većina nasljednih informacija (gena). Oni su dizajnirani da čuvaju ove informacije, implementiraju ih i prenose.

Koliko hromozoma ima osoba

Takođe u kasno XIX stoljeća, naučnici su otkrili da je broj hromozoma u različite vrste Nije isto.

Na primjer, grašak ima 14 hromozoma, pacov 42, a kod ljudi – 46 (odnosno 23 para). Otuda nastaje iskušenje da se zaključi da što ih ima više, to je stvorenje koje ih posjeduje složenije. Međutim, u stvarnosti to apsolutno nije slučaj.

Od 23 para ljudskih hromozoma, 22 para su autozomi, a jedan par su gonozomi (spolni hromozomi). Spolovi imaju morfološke i strukturne (sastav gena) razlike.

U ženskom organizmu par gonozoma sadrži dva X hromozoma (XX-par), a u muškom organizmu jedan X-hromozom i jedan Y-hromozom (XY-par).

Spol nerođenog djeteta ovisi o sastavu hromozoma dvadeset trećeg para (XX ili XY). To je određeno oplodnjom i fuzijom ženskih i muških reproduktivnih stanica.

Ova činjenica može izgledati čudno, ali u smislu broja hromozoma, ljudi su inferiorni od mnogih životinja. Na primjer, neka nesretna koza ima 60 hromozoma, a puž 80.

hromozomi sastoje se od proteina i molekule DNK (deoksiribonukleinske kiseline), slično kao dvostruka spirala. Svaka ćelija sadrži oko 2 metra DNK, a ukupno ima oko 100 milijardi km DNK u ćelijama našeg tela.

Zanimljiva je činjenica da ako postoji dodatni hromozom ili ako nedostaje barem jedan od 46, osoba doživljava mutaciju i ozbiljne razvojne abnormalnosti (Downova bolest, itd.).

Predavanje br. 3

Tema: Organiziranje protoka genetskih informacija

Pregled predavanja

1. Struktura i funkcije ćelijskog jezgra.

2. Hromozomi: struktura i klasifikacija.

3. Ćelijski i mitotički ciklusi.

4. Mitoza, mejoza: citološke i citogenetske karakteristike, značaj.

Struktura i funkcija ćelijskog jezgra

Glavna genetska informacija sadržana je u ćelijskom jezgru.

Ćelijsko jezgro(lat. – jezgro; grčki – karyon) opisana je 1831. Robert Brown. Oblik jezgra ovisi o obliku i funkciji ćelije. Veličina jezgara varira u zavisnosti od metaboličke aktivnosti ćelija.

Interfazna školjka jezgra (karyolemma) sastoji se od vanjske i unutrašnje elementarne membrane. Između njih je perinuklearni prostor. Ima rupa na membranama - pore. Između rubova nuklearnih pora nalaze se proteinski molekuli, koji formiraju komplekse pora. Otvor pora je prekriven tankim filmom. Tokom aktivnih metaboličkih procesa u ćeliji, većina pora je otvorena. Kroz njih se odvija protok tvari - od citoplazme do jezgre i natrag. Broj pora u jednom jezgru

Rice. Dijagram strukture ćelijskog jezgra

1 i 2 – vanjske i unutrašnje membrane nuklearnog omotača, 3

– nuklearna pora, 4 – nukleolus, 5 – hromatin, 6 – nuklearni sok

dostiže 3-4 hiljade. Vanjska nuklearna membrana povezuje se s kanalima endoplazmatskog retikuluma. Obično se nalazi ribozomi. Nastaju proteini na unutrašnjoj površini nuklearne ovojnice nuklearna lamina. Održava stalan oblik jezgra i hromozomi su vezani za njega.

Nuklearni sok - kariolimfa, koloidna otopina u stanju gela koja sadrži proteine, lipide, ugljikohidrate, RNK, nukleotide i enzime. Nucleolus– nestalna komponenta jezgra. Nestaje na početku diobe ćelije i obnavlja se na kraju diobe. Hemijski sastav nukleoli: proteini (~90%), RNK (~6%), lipidi, enzimi. Nukleoli se formiraju u području sekundarnih suženja satelitskih kromosoma. Funkcija nukleola: sklapanje ribosomskih podjedinica.

X romatine jezgra su interfazni hromozomi. Sadrže DNK, histonske proteine ​​i RNK u omjeru 1:1,3:0,2. DNK se kombinuje sa proteinom da bi se formirala deoksiribonukleoprotein(DNP). Tokom mitotičke diobe jezgra, DNP se spiralizira i formira hromozome.

Funkcije ćelijskog jezgra:

1) čuva nasledne podatke ćelije;

2) učestvuje u deobi (razmnožavanju) ćelija;

3) reguliše metaboličke procese u ćeliji.

Hromozomi: struktura i klasifikacija

hromozomi(grčki - hromo- boja, soma– tijelo) je spiralizirani hromatin. Njihova dužina je 0,2 – 5,0 µm, prečnik 0,2 – 2 µm.

Rice. Vrste hromozoma

Metafazni hromozom sastoji se od dva hromatida, koji povezuju centromera (primarna konstrikcija). Ona dijeli hromozom na dva ramena. Pojedinačni hromozomi imaju sekundarne konstrikcije. Područje koje odvajaju se zove satelit, a takvi hromozomi su satelitski. Zovu se krajevi hromozoma telomere. Svaka hromatida sadrži jedan kontinuirani molekul DNK u kombinaciji sa histonskim proteinima. Intenzivno obojena područja hromozoma su područja jake spiralizacije ( heterohromatin). Svjetlija područja su područja slabe spiralizacije ( euchromatin).

Tipovi hromozoma razlikuju se po lokaciji centromera (sl.).

1. Metacentrični hromozomi– centromera se nalazi u sredini, a krakovi su iste dužine. Presjek kraka u blizini centromere naziva se proksimalni, a suprotan se naziva distalni.

2. Submetacentrični hromozomi– centromera je pomaknuta od centra i krakovi imaju različite dužine.

3. Akrocentrični hromozomi– centromera je jako pomerena od centra i jedan krak je veoma kratak, drugi krak je veoma dugačak.

U ćelijama pljuvačnih žlijezda insekata (Drosophila muhe) nalaze se džinovski, politenski hromozomi(višelančani hromozomi).

Postoje 4 pravila za hromozome svih organizama:

1. Pravilo konstantnog broja hromozoma. Normalno, organizmi određenih vrsta imaju stalan, za vrstu specifičan broj hromozoma. Na primjer: osoba ima 46, pas ima 78, muva Drosophila ima 8.

2. Uparivanje hromozoma. U diploidnom skupu, svaki hromozom normalno ima upareni hromozom - identičnog oblika i veličine.

3. Individualnost hromozoma. Kromosomi različitih parova razlikuju se po obliku, strukturi i veličini.

4. Kontinuitet hromozoma. Kada se genetski materijal duplicira, hromozom se formira iz hromozoma.

Skup hromozoma somatske ćelije, karakterističan za organizam date vrste, naziva se kariotip.

Hromozomi su klasifikovani prema različitim karakteristikama.

1. Hromozomi koji su isti u muškim i ženskim ćelijama ženski organizmi,su pozvani autozomi. Osoba ima 22 para autosoma u svom kariotipu. Zovu se hromozomi koji se razlikuju u ćelijama muških i ženskih organizama heterohromozomi, ili polni hromozomi. Kod muškarca su to X i Y hromozomi, kod žene su to X i X hromozomi.

2. Raspored hromozoma u opadajućem redu veličine naziva se idiogram. Ovo je sistematski kariotip. Hromozomi su raspoređeni u parove (homologni hromozomi). Prvi par su najveći, 22. par su mali, a 23. par su polni hromozomi.

3. Godine 1960 Predložena je Denverska klasifikacija hromozoma. Gradi se na osnovu njihovog oblika, veličine, položaja centromera, prisutnosti sekundarnih suženja i satelita. Važan pokazatelj u ovoj klasifikaciji je centromerni indeks(CI). Ovo je omjer dužine kratkog kraka hromozoma i njegove cijele dužine, izražen u postocima. Svi hromozomi su podeljeni u 7 grupa. Grupe su određene sa latiničnim slovima od A do G.

Grupa A uključuje 1-3 para hromozoma. To su veliki metacentrični i submetacentrični hromozomi. Njihov CI je 38-49%.

Grupa B. 4. i 5. par su veliki metacentrični hromozomi. CI 24-30%.

Grupa C. Parovi hromozoma 6 – 12: prosječne veličine, submetacentrično. CI 27-35%. Ova grupa takođe uključuje X hromozom.

Grupa D. 13 – 15. par hromozoma. Hromozomi su akrocentrični. CI je oko 15%.

Grupa E. Parovi hromozoma 16 – 18. Relativno kratki, metacentrični ili submetacentrični. CI 26-40%.

Grupa F. 19. – 20. parovi. Kratki, submetacentrični hromozomi. CI 36-46%.

Grupa G. 21-22. parovi. Mali, akrocentrični hromozomi. CI 13-33%. Y hromozom takođe pripada ovoj grupi.

4. Pariska klasifikacija ljudskih hromozoma nastala je 1971. godine. Koristeći ovu klasifikaciju, moguće je odrediti lokalizaciju gena u određenom paru hromozoma. Koristeći posebne metode bojenja, u svakom kromosomu otkriva se karakterističan redoslijed izmjenjivanja tamnih i svijetlih pruga (segmenata). Segmenti su označeni imenom metoda koje ih identifikuju: Q - segmenti - nakon bojenja kininskim senfom; G – segmenti – obojeni Giemsa bojom; R – segmenti – bojenje nakon toplotne denaturacije i drugo. Kratki krak hromozoma je označen slovom p, dugi krak slovom q. Svaki krak hromozoma podijeljen je na regije i označen brojevima od centromera do telomera. Trake unutar regiona su numerisane redom od centromere. Na primjer, lokacija gena za esterazu D je 13p14 - četvrta traka prve regije kratkog kraka 13. hromozoma.

Funkcija hromozoma: skladištenje, reprodukcija i prenos genetskih informacija tokom reprodukcije ćelija i organizama.


Povezane informacije.


Kromosomi su nukleoproteinske strukture eukariotske stanice u kojima je pohranjena većina nasljednih informacija. Zbog svoje sposobnosti samoreprodukcije, hromozomi su ti koji obezbeđuju genetsku vezu generacija. Kromosomi su formirani od dugačke molekule DNK, koja sadrži linearnu grupu mnogih gena, i sve genetske informacije bilo da se radi o osobi, životinji, biljci ili bilo kojem drugom živom stvorenju.

Morfologija hromozoma je povezana sa stepenom njihove spiralizacije. Dakle, ako su u fazi interfaze hromozomi maksimizirani, tada se s početkom podjele hromozomi aktivno spiralno spiralno skraćuju. Svoje maksimalno skraćivanje i spiralizaciju dostižu u fazi metafaze, kada se formiraju nove strukture. Ova faza je najpogodnija za proučavanje svojstava hromozoma i njihovih morfoloških karakteristika.

Istorija otkrića hromozoma

Još sredinom pretprošlog 19. vijeka mnogi biolozi su, proučavajući građu biljnih i životinjskih ćelija, skrenuli pažnju na tanke niti i sitne prstenaste strukture u jezgru nekih ćelija. I tako je njemački naučnik Walter Fleming koristio anilinske boje za liječenje nuklearnih struktura ćelije, što se naziva "zvanično" otvaranje hromozoma. Tačnije, on je otkrivenu supstancu nazvao "hromatid" zbog njene sposobnosti bojenja, a termin "hromozomi" je nešto kasnije (1888.) uveo u upotrebu još jedan njemački naučnik, Heinrich Wilder. Reč "hromozom" potiče od grčkih reči "chroma" - boja i "somo" - telo.

Hromozomska teorija nasljeđa

Naravno, historija proučavanja hromozoma nije završila njihovim otkrićem; 1901-1902 američki naučnici Wilson i Saton, nezavisno jedan od drugog, skrenuli su pažnju na sličnost ponašanja hromozoma i Mendeljejevljevih faktora nasljednosti - gena. Kao rezultat toga, naučnici su došli do zaključka da su geni smješteni u hromozomima i da se preko njih genetske informacije prenose s generacije na generaciju, s roditelja na djecu.

U periodu 1915-1920, učešće hromozoma u prenosu gena dokazano je u praksi u nizu eksperimenata koje su izveli američki naučnik Morgan i njegovo laboratorijsko osoblje. Uspjeli su lokalizirati nekoliko stotina nasljednih gena u hromozomima muhe Drosophila i stvoriti genetske karte hromozoma. Na osnovu ovih podataka stvorena je hromozomska teorija nasljeđa.

Struktura hromozoma

Struktura hromozoma varira u zavisnosti od vrste, pa se metafazni hromozom (nastao u fazi metafaze tokom deobe ćelije) sastoji od dve uzdužne niti – hromatide, koje se spajaju u tački koja se zove centromera. Centromera je regija hromozoma koja je odgovorna za odvajanje sestrinskih hromatida u ćelije kćeri. Također dijeli hromozom na dva dijela, nazvana kratki i dugo rame, također je odgovoran za diobu hromozoma, budući da sadrži posebnu tvar - kinetohore, za koje su pričvršćene strukture vretena.

Ovde je slika prikazana vizuelna struktura hromozoma: 1. hromatide, 2. centromera, 3. kratki krak hromatide, 4. dugi krak hromatide. Na krajevima hromatida nalaze se telomeri, posebni elementi koji štite hromozom od oštećenja i sprečavaju da se fragmenti slepe.

Oblici i vrste hromozoma

Veličine biljnih i životinjskih hromozoma značajno variraju: od frakcija mikrona do desetina mikrona. Prosječna dužina ljudskih metafaznih hromozoma kreće se od 1,5 do 10 mikrona. U zavisnosti od vrste hromozoma, razlikuju se i njegove sposobnosti bojenja. Ovisno o lokaciji centromere razlikuju se sljedeći oblici hromozoma:

  • Metacentrični hromozomi, koje karakteriše centralna lokacija centromere.
  • Submetacentrične, karakteriše ih neujednačen raspored hromatida, kada je jedan krak duži, a drugi kraći.
  • Akrocentrično ili u obliku štapa. Njihova centromera nalazi se skoro na samom kraju hromozoma.

Funkcije hromozoma

Glavne funkcije hromozoma, kako za životinje, tako i za biljke i sva živa bića općenito, su prijenos nasljednih, genetskih informacija s roditelja na djecu.

Skup hromozoma

Važnost hromozoma je tolika da njihov broj u ćelijama, kao i karakteristike svakog hromozoma, određuju karakterističnu osobinu određene biološke vrste. Tako, na primjer, muva Drosophila ima 8 hromozoma, y ​​ima 48, a ljudski skup hromozoma je 46 hromozoma.

U prirodi postoje dvije glavne vrste hromozomskih skupova: jednostruki ili haploidni (nalaze se u zametnim stanicama) i dvostruki ili diploidni. Diploidni skup hromozoma ima parnu strukturu, odnosno cijeli set hromozoma sastoji se od parova hromozoma.

Ljudski hromozomski set

Kao što smo gore napisali, ćelije ljudsko tijelo sadrže 46 hromozoma, koji su kombinovani u 23 para. Svi zajedno čine ljudski skup hromozoma. Prva 22 para ljudskih hromozoma (oni se nazivaju autosomi) zajednički su i muškarcima i ženama, a samo 23 para - polni hromozomi - variraju među polovima, što takođe određuje pol osobe. Skup svih parova hromozoma naziva se i kariotip.

Ljudski hromozomski set ima ovaj tip, 22 para dvostrukih diploidnih hromozoma sadrže sve naše nasledne informacije, a poslednji par se razlikuje, kod muškaraca se sastoji od para uslovnih X i Y polnih hromozoma, dok kod žena postoje dva X hromozoma.

Sve životinje imaju sličnu strukturu hromozomskog seta, samo je broj nespolnih hromozoma u svakoj od njih različit.

Genetske bolesti povezane s hromozomima

Neispravnost hromozoma, pa čak i sam njihov netačan broj, uzrok je mnogih genetskih bolesti. Na primjer, Downov sindrom se pojavljuje zbog prisustva dodatnog hromozoma u ljudskom skupu hromozoma. A takve genetske bolesti kao što su sljepoća za boje i hemofilija uzrokovane su kvarovima postojećih hromozoma.

Hromozomi, video

I za kraj, zanimljiv edukativni video o hromozomima.

Enciklopedijski YouTube

    1 / 5

    Hromozomi, hromatide, hromatin, itd.

    Geni, DNK i hromozomi

    Misterije X hromozoma

    Biologija u slikama: struktura hromozoma (broj 70)

    Da li Y hromozom nestaje | Glasovna gluma DeeAFilm

    Titlovi

    Prije nego što uđemo u mehaniku diobe stanica, mislim da će biti od pomoći razgovarati o rječniku koji se odnosi na DNK. Postoji mnogo riječi, a neke od njih zvuče slično jedna drugoj. Mogu biti zbunjujuće. Prvo, želio bih razgovarati o tome kako DNK stvara više DNK, pravi kopije sebe ili kako općenito stvara proteine. O tome smo već pričali u videu o DNK. Dozvolite mi da nacrtam mali dio DNK. Imam A, G, T, neka imam dva T pa dva C. Tako mala površina. To ide ovako. Naravno, to je dvostruka spirala. Svako slovo ima svoje. Obojicu ih ovom bojom. Dakle, A odgovara T, G odgovara C, (tačnije, G formira vodonične veze sa C), T - sa A, T - sa A, C - sa G, C - sa G. Cela ova spirala se proteže, za na primjer, u ovom pravcu. Dakle, postoji nekoliko različitih procesa koje ova DNK mora obaviti. Jedna od njih je vezana za ćelije vašeg tijela – potrebno je proizvoditi više ćelija svoju kožu. Vaša DNK mora sama da se kopira. Ovaj proces se naziva replikacija. Vi replicirate DNK. Pokazaću ti replikaciju. Kako ovaj DNK može sam sebe da kopira? Ovo je jedna od najznačajnijih karakteristika strukture DNK. Replikacija. Radim generalno pojednostavljenje, ali ideja je da se dva lanca DNK odvoje i da se to ne dešava samo od sebe. Tome olakšava mnogo proteina i enzima, ali o mikrobiologiji ću detaljno govoriti u drugom videu. Dakle, ovi lanci su odvojeni jedan od drugog. Pomeriću lanac ovde. Odvajaju se jedno od drugog. Uzeću drugi lanac. Ovaj je prevelik. Ovaj lanac će izgledati otprilike ovako. Odvajaju se jedno od drugog. Šta se može dogoditi nakon ovoga? Ovdje i ovdje ću ukloniti višak. Dakle, evo naše dvostruke spirale. Svi su bili povezani. Ovo su bazni parovi. Sada su odvojeni jedno od drugog. Šta svako od njih može učiniti nakon rastave? Oni sada mogu postati matrica jedno za drugo. Gledajte... Ako je ovaj lanac sam, sada, odjednom, baza timina može doći i spojiti se ovdje, i ovi nukleotidi će početi da se nižu. Timin i citozin, a zatim adenin, adenin, gvanin, gvanin. I tako to ide dalje. I onda, u ovom drugom dijelu, na zelenom lancu, koji je prethodno bio pričvršćen za ovaj plavi, desiće se isto. Biće adenin, gvanin, timin, timin, citozin, citozin. Šta se sad dogodilo? Dijeljenjem i privlačenjem komplementarnih baza stvorili smo kopiju ovog molekula. U budućnosti ćemo istražiti mikrobiologiju ovoga, to je samo za opšta ideja o tome kako se DNK kopira. Naročito kada pogledamo mitozu i mejozu, mogu reći: "Ovo je faza u kojoj se događa replikacija." Sada, još jedan proces o kojem ćete mnogo čuti. Pričao sam o tome u videu o DNK. Ovo je transkripcija. U DNK videu nisam obraćao mnogo pažnje na to kako se DNK umnožava, ali jedna od sjajnih stvari u vezi sa dizajnom dvostrukog lanca je da se lako može duplicirati. Jednostavno odvojite 2 trake, 2 spirale, a onda oni postanu predložak za drugi lanac, a onda se pojavi kopija. Sada za transkripciju. To je ono što se mora dogoditi sa DNK da bi se proteini stvorili, ali transkripcija je međukorak. Ovo je faza u kojoj prelazite sa DNK na mRNA. Ova mRNA zatim napušta ćelijsko jezgro i odlazi do ribozoma. Pričaću o ovome za nekoliko sekundi. Tako da možemo učiniti isto. Ovi lanci se ponovo razdvajaju tokom transkripcije. Jedan će se odvojiti ovde, a drugi će se odvojiti... a drugi će se odvojiti ovde. Divno. Možda bi imalo smisla koristiti samo jednu polovinu lanca - jednu ću ukloniti. Ovuda. Transkribovaćemo zeleni deo. Evo je. Sve ću ovo izbrisati. Pogrešna boja. Tako da brišem sve ovo. Šta se događa ako umjesto nukleotida deoksiribonukleinske kiseline koji se uparuju s ovim lancem DNK, imate uparivanje ribonukleinske kiseline ili RNK. Ja ću prikazati RNK u ljubičastoj boji. RNK će se upariti sa DNK. Timin koji se nalazi u DNK će se upariti sa adeninom. Guanin, sada kada govorimo o RNK, umjesto timina imat ćemo uracil, uracil, citozin, citozin. I ovo će se nastaviti. Ovo je mRNA. Messenger RNA. Sada se odvaja. Ova mRNA se odvaja i napušta jezgro. Napušta jezgro i tada dolazi do translacije. Broadcast. Hajde da zapišemo ovaj pojam. Broadcast. Dolazi iz mRNA... U videu o DNK, imao sam malu tRNK. Transfer RNK bio je poput kamiona koji prevozi aminokiseline do mRNA. Sve se to dešava u dijelu ćelije koji se zove ribosom. Translacija se dešava sa mRNA na protein. Videli smo da se ovo dešava. Dakle, od mRNA do proteina. Imate ovaj lanac - napraviću kopiju. Kopiraću ceo lanac odjednom. Taj lanac se odvaja, napušta jezgro, a onda imate ove male tRNA kamione koji se zapravo povlače, da tako kažem. Recimo da imam tRNA. Pogledajmo adenin, adenin, guanin i guanin. Ovo je RNK. Ovo je kodon. Kodon ima 3 para baza i aminokiselinu koja je vezana za njega. Imate neke druge dijelove tRNA. Recimo uracil, citozin, adenin. I još jedna aminokiselina vezana za njega. Aminokiseline se zatim kombinuju i formiraju dugi lanac aminokiselina, što je protein. Proteini formiraju ove čudne složene oblike. Da budem siguran da razumiješ. Počećemo sa DNK. Ako napravimo kopije DNK, ovo je replikacija. Vi replicirate DNK. Dakle, ako napravimo kopije DNK, to je replikacija. Ako počnete s DNK i kreirate mRNA od DNK šablona, ​​to je transkripcija. Hajde da to zapišemo. "Transkripcija". To jest, vi prepisujete informacije iz jednog oblika u drugi - transkripcija. Sada kada mRNA napušta jezgro ćelije... Nacrtaću sliku ćelije da ovo naglasim. U budućnosti ćemo se baviti strukturom ćelije. Ako se radi o cijeloj ćeliji, jezgro je centar. Ovdje je sva DNK, sva replikacija i transkripcija se dešavaju ovdje. Zatim mRNA napušta jezgro, a zatim dolazi do translacije u ribosomima, o čemu ćemo detaljnije govoriti u budućnosti, te se formira protein. Dakle, sa mRNA na protein je translacija. Vi prevodite iz genetskog koda u takozvani proteinski kod. Dakle, ovo je emisija. To su upravo riječi koje se obično koriste za opisivanje ovih procesa. Pobrinite se da ih pravilno koristite imenovanjem različitih procesa. Sada drugi dio DNK terminologije. Kada sam je prvi put sreo, otkrio sam da je krajnje zbunjujuća. Riječ je "hromozom". Ovdje ću napisati riječi - vidite i sami koliko su zbunjujuće: hromozom, hromatin i hromatida. Chromatid. Dakle, hromozom, već smo pričali o tome. Možda imate DNK lanac. Ovo je dvostruka spirala. Ovaj lanac, ako ga povećam, zapravo su dva različita lanca. Imaju povezane parove baza. Upravo sam nacrtao parove baze spojene zajedno. Želim da bude jasno da sam ovde povukao ovu malu zelenu liniju. Ovo je dvostruka spirala. Omotava se oko proteina zvanih histoni. Histoni. Neka ispadne ovako i nekako onako, pa nekako onako. Ovdje imate supstance koje se zovu histoni, a to su proteini. Hajde da ih nacrtamo ovako. Volim ovo. Ovo je struktura, odnosno DNK u kombinaciji s proteinima koji je strukturiraju, prisiljavajući je da se sve više omota. Na kraju, u zavisnosti od faze života ćelije, formiraće se različite strukture. A kada govorite o nukleinskoj kiselini, koja je DNK, i kada je kombinujete sa proteinima, govorite o hromatinu. To znači da je kromatin DNK plus strukturni proteini koji DNK daju njen oblik. Strukturni proteini. Ideja o kromatinu je prvi put korištena zbog onoga što su ljudi vidjeli kada su gledali u ćeliju... Sećate se? Svaki put sam crtao jezgro ćelije na određeni način. Da se tako izrazim. Ovo je jezgro ćelije. Nacrtao sam vrlo jasno vidljive strukture. Ovo je jedno, ovo je drugo. Možda je kraći i ima homologni hromozom. Nacrtao sam hromozome, zar ne? I svaki od ovih hromozoma, kao što sam pokazao u prošlom videu, su u suštini dugačke DNK strukture, dugački lanci DNK čvrsto omotani jedan oko drugog. Nacrtao sam je otprilike ovako. Ako zumiramo, možemo vidjeti jedan lanac, koji je zapravo ovako omotan oko sebe. Ovo je njegov homologni hromozom. Zapamtite, u videu o varijabilnosti govorio sam o homolognom hromozomu, koji kodira iste gene, ali njihovu drugu verziju. Plava je od tate, a crvena od mame, ali u suštini kodiraju iste gene. Dakle, ovo je jedan lanac koji sam dobio od svog oca sa DNK ove strukture, mi to zovemo hromozom. Dakle, hromozom. Želim da bude jasno, DNK samo u nekim slučajevima ima ovaj oblik životne faze, kada se sama reprodukuje, tj. replicirano. Tačnije, nije tako... Kada se ćelija podeli. Pre nego što ćelija bude sposobna da se podeli, DNK poprima ovaj dobro definisan oblik. Veći dio života ćelije, kada DNK radi svoj posao, kada stvara proteine, odnosno proteini se transkribiraju i prevode iz DNK, ona se ne savija na ovaj način. Da je presavijen, bilo bi teško za sistem replikacije i transkripcije da dođe do DNK, napravi proteine ​​i uradi bilo šta drugo. Obično DNK... Dajte da nacrtam jezgro ponovo. Najčešće ga ne možete vidjeti ni običnim svjetlosnim mikroskopom. Toliko je tanak da je cijela spirala DNK u potpunosti raspoređena u jezgru. Ovo crtam ovdje, još jedan bi mogao biti ovdje. I onda imate ovakav kraći lanac. Ne možete ga ni vidjeti. Nije u ovoj dobro definisanoj strukturi. Obično izgleda ovako. Neka bude tako kratak lanac. Možete vidjeti samo ovakav nered, sastavljen od zbrke kombinacija DNK i proteina. To je ono što ljudi općenito nazivaju hromatinom. Ovo treba zapisati. "Chromatin" Dakle, riječi mogu biti vrlo dvosmislene i vrlo zbunjujuće, ali opšta upotreba , kada govorite o dobro definisanom jednostrukom lancu DNK, ovako dobro definisanoj strukturi, onda je ovo hromozom. Pojam kromatin može se odnositi ili na strukturu poput kromosoma, kombinaciju DNK i proteina koji je strukturiraju, ili na poremećaj mnogih kromosoma koji sadrže DNK. Odnosno, od mnogih hromozoma i proteina pomiješanih zajedno. Želim da ovo bude jasno. Sada sledeća reč. Šta je hromatida? Za slučaj da ovo još nisam uradio... Ne sjećam se da li sam ovo označio. Ovi proteini koji obezbeđuju strukturu hromatina ili čine hromatin i takođe obezbeđuju strukturu nazivaju se "histoni". Postoje različite vrste koje pružaju strukturu na različitim nivoima, koje ćemo detaljnije pogledati. Dakle, šta je hromatida? Kada se DNK replicira... Recimo da je to bio moj DNK, u normalnom je stanju. Jedna verzija je od tate, jedna od mame. Sada se to replicira. Tatina verzija na prvu izgleda ovako. Ovo je veliki lanac DNK. Stvara drugu verziju sebe koja je identična ako sistem radi ispravno, a taj identičan dio izgleda ovako. U početku su vezani jedno za drugo. One su pričvršćene jedna za drugu na mjestu koje se zove centromera. Sada, iako imam 2 lanca, spojena zajedno. Dva identična lanca. Jedan lanac ovdje, jedan ovdje... Mada da to drugačije prikažem. U principu, ovo se može prikazati na mnogo različitih načina. Ovo je jedan lanac ovdje, a ovo je drugi lanac ovdje. To jest, imamo 2 primjerka. Kodiraju potpuno isti DNK. Evo ga. Identični su, pa ga i dalje zovem hromozom. Hajde da zapišemo i ovo. Čitava stvar se zove hromozom, ali sada se svaka pojedinačna kopija zove hromatida. Dakle, ovo je jedna hromatida, a ovo druga. Ponekad se nazivaju sestrinskim hromatidama. Mogu se nazvati i blizanačkim kromatidama jer dijele iste genetske informacije. Dakle, ovaj hromozom ima 2 hromatide. Sada prije replikacije ili prije duplikacije DNK, možete reći da ovaj kromosom ovdje ima jednu hromatidu. Možete to nazvati hromatidom, ali ne mora biti. Ljudi počinju govoriti o hromatidama kada su dvije prisutne na hromozomu. Saznajemo da se u mitozi i mejozi ove 2 hromatide razdvajaju. Kada se razdvoje, lanac DNK koji ste nekada nazvali hromatidom sada će se zvati zasebni hromozom. Dakle, ovo je jedan od njih, a evo još jednog koji bi se mogao odvojiti u ovom pravcu. Ovo ću zaokružiti zelenom bojom. Dakle, ovaj može ići ovim putem, a ovaj, koji sam zaokružio narandžastom, na primjer, ovo... Sada kada su razdvojeni i više nisu povezani centromerom, ono što smo prvobitno zvali jedan hromozom sa dvije hromatide, vi sada nazovite dva odvojena hromozoma. Ili biste mogli reći da sada imate dva odvojena hromozoma, od kojih se svaki sastoji od jedne hromatide. Nadam se da ovo razjašnjava nešto od značenja pojmova vezanih za DNK. Uvijek sam ih smatrao prilično zbunjujućim, ali oni će biti koristan alat kada započnemo mitozu i mejozu i budem govorio o tome da hromozom postaje hromatida. Pitat ćete kako je jedan hromozom postao dva hromozoma, a kako hromatida postao hromozom. Sve se vrti oko vokabulara. Odabrao bih neki drugi, umjesto da ga zovem hromozom i svaki od ovih zasebnih hromozoma, ali oni su odlučili da ga tako nazovu za nas. Možda se pitate odakle dolazi ova riječ "šepav". Možda znate stari Kodak film koji se zove hromo boja. U osnovi "hromo" znači "boja". Mislim da dolazi od grčke riječi za boju. Kada su ljudi prvi put pogledali jezgro ćelije, koristili su boju, a ono što zovemo hromozomi obojeno je bojom. I mogli smo to vidjeti svjetlosnim mikroskopom. Deo "soma" dolazi od reči "soma" što znači "telo", što znači da dobijamo obojeno telo. Ovako se pojavila riječ "hromozom". Hromatin također mrlje... Nadam se da ovo malo raščisti koncept hromatida, hromozoma, hromatina i sada smo spremni da proučavamo mitozu i mejozu.

Istorija otkrića hromozoma

Prvi opisi hromozoma pojavljuju se u člancima i knjigama raznih autora 70-ih godina 19. stoljeća, a prioritet je dat otkrivanju hromozoma. različiti ljudi. Među njima su imena kao što su I. D. Chistyakov (1873), A. Schneider (1873), E. Strassburger (1875), O. Buchli (1876) i drugi. Najčešće se godina otkrića hromozoma naziva 1882., a njihov otkrivač je njemački anatom W. Fleming, koji u svojoj temeljnoj knjizi "Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung"(njemački) prikupljao i organizirao podatke o njima, dopunjavajući ih rezultatima vlastitog istraživanja. Termin "hromozom" je predložio njemački histolog G. Waldeyer 1888. godine. "Hromosom" doslovno znači "obojeno tijelo", budući da su glavne boje dobro vezane hromozomima.

Nakon ponovnog otkrića Mendelovih zakona 1900. godine, trebalo je samo jednu ili dvije godine da postane jasno da se hromozomi tokom mejoze i oplodnje ponašaju upravo onako kako se očekivalo od “čestica nasljeđa”. 1902. T. Boveri i 1902-1903 W. Setton ( Walter Sutton) samostalno postavljaju hipotezu o genetskoj ulozi hromozoma.

Godine 1933., za otkriće uloge hromozoma u nasljedstvu, T. Morgan je dobio nobelova nagrada u fiziologiji i medicini.

Morfologija metafaznih hromozoma

U fazi metafaze mitoze, hromozomi se sastoje od dvije longitudinalne kopije koje se nazivaju sestrinske hromatide, koje nastaju replikacijom. U metafaznim hromozomima, sestrinske hromatide su spojene u regionu primarna konstrikcija zove se centromera. Centromera je odgovorna za odvajanje sestrinskih hromatida u ćelije kćeri tokom diobe. Na centromeri se sklapa kinetohor - složena proteinska struktura koja određuje vezanje hromozoma za mikrotubule vretena - pokretače hromozoma u mitozi. Centromera dijeli hromozome na dva dijela tzv ramena. Kod većine vrsta, kratki krak hromozoma označen je slovom str, dugo rame - slovo q. Dužina hromozoma i položaj centromera su glavne morfološke karakteristike metafaznih hromozoma.

Ovisno o lokaciji centromere, razlikuju se tri tipa strukture hromozoma:

Ovu klasifikaciju hromozoma zasnovanu na omjeru dužina ruku predložio je 1912. godine ruski botaničar i citolog S. G. Navashin. Pored gornja tri tipa, identifikovao je i S. G. Navašin telocentrično hromozomi, odnosno hromozomi sa samo jednim krakom. Međutim, prema modernim konceptima, ne postoje istinski telocentrični hromozomi. Druga ruka, čak i ako je vrlo kratka i nevidljiva u običnom mikroskopu, uvijek je prisutna.

Dodatno morfološka karakteristika nekih hromozoma je tzv sekundarna konstrikcija, koji se po izgledu razlikuje od primarnog po odsustvu uočljivog ugla između segmenata hromozoma. Sekundarne konstrikcije dolaze u različitim dužinama i mogu se nalaziti razne tačke duž dužine hromozoma. U sekundarnim suženjima, po pravilu, nalaze se nukleolarni organizatori koji sadrže višestruke ponavljanja gena koji kodiraju ribosomalnu RNK. Kod ljudi, sekundarne konstrikcije koje sadrže ribosomske gene nalaze se u kratkim kracima akrocentričnih hromozoma; one odvajaju male hromozomske segmente tzv. sateliti. Hromozomi koji imaju satelit obično se nazivaju SAT hromozomi (lat. SAT (Sine Acid Thymonucleinico)- bez DNK).

Diferencijalno bojenje metafaznih hromozoma

Jednobojnim bojenjem hromozoma (aceto-karmin, aceto-orcein, Feulgen ili Romanovsky-Giemsa bojenje), može se identificirati broj i veličina hromozoma; njihov oblik, određen prvenstveno položajem centromera, prisustvom sekundarnih suženja i satelita. U velikoj većini slučajeva ove karakteristike nisu dovoljne za identifikaciju pojedinačnih hromozoma u hromozomskom skupu. Osim toga, monokromatski obojeni hromozomi su često vrlo slični između različitih vrsta. Diferencijalno bojenje hromozoma, razne tehnike koji su razvijeni ranih 70-ih godina 20. veka, dali su citogenetičarima moćno oruđe za identifikaciju pojedinačnih hromozoma u celini i njihovih delova, olakšavajući na taj način proceduru analize genoma.

Metode diferencijalnog bojenja podijeljene su u dvije glavne grupe:

Nivoi zbijanja hromozomske DNK

Osnova hromozoma je linearna DNK makromolekula velike dužine. Molekuli DNK ljudskih hromozoma sadrže od 50 do 245 miliona parova azotnih baza. Ukupna dužina DNK iz jedne ljudske ćelije je oko dva metra. Istovremeno, tipično jezgro ljudske ćelije, koje se može vidjeti samo mikroskopom, zauzima volumen od oko 110 µm³, a ljudski mitotički kromosom u prosjeku ne prelazi 5 - 6 µm. Ovakvo zbijanje genetskog materijala moguće je zbog prisustva kod eukariota visoko organizovanog sistema za polaganje molekula DNK kako u interfaznom jezgru tako i u mitotičkom hromozomu. Treba napomenuti da kod eukariota u proliferirajućim ćelijama postoji stalna, redovita promjena stepena zbijanja hromozoma. Prije mitoze, hromozomska DNK se kompaktira 10 5 puta u odnosu na linearnu dužinu DNK, što je neophodno za uspješnu segregaciju hromozoma u ćelije kćeri, dok se u interfaznom jezgru, za uspješne procese transkripcije i replikacije, hromozom mora dekompaktirati. . U isto vrijeme, DNK u jezgru nikada nije potpuno izdužena i uvijek je upakovana u jednom ili drugom stepenu. Dakle, procijenjeno smanjenje veličine između hromozoma u interfazi i hromozoma u mitozi je samo oko 2 puta kod kvasca i 4 do 50 puta kod ljudi.

Neki istraživači smatraju da je nivo tzv hromonemi, čija je debljina oko 0,1 - 0,3 mikrona. Kao rezultat daljeg zbijanja, promjer hromatide dostiže 700 nm u vrijeme metafaze. Značajna debljina hromozoma (prečnik 1400 nm) u fazi metafaze omogućava da se konačno vidi pod svetlosnim mikroskopom. Zgusnuti hromozom ima oblik slova X (često sa nejednakim kracima), budući da su dve hromatide nastale replikacijom povezane jedna s drugom na centromeri (za više informacija o sudbini hromozoma tokom deobe ćelije, pogledajte članke mitoza i mejoza).

Hromozomske abnormalnosti

Aneuploidija

Kod aneuploidije dolazi do promjene broja hromozoma u kariotipu, pri čemu ukupan broj hromozoma nije višestruk od haploidnog hromozomskog seta. n. U slučaju gubitka jednog hromozoma iz para homolognih hromozoma, mutanti se nazivaju monosomika, u slučaju jednog dodatnog hromozoma, mutanti sa tri homologna hromozoma nazivaju se trisomična, u slučaju gubitka jednog para homologa - nulizomika. Aneuploidija na autozomnim hromozomima uvijek uzrokuje značajne poremećaje u razvoju, što je glavni uzrok spontanih pobačaja kod ljudi. Jedna od najpoznatijih aneuploidija kod ljudi je trisomija 21, koja dovodi do razvoja Downovog sindroma. Aneuploidija je tipična za tumorske ćelije, posebno za ćelije solidnih tumora.

Poliploidija

Promjena broja hromozoma, višestruki haploidni set hromozoma ( n), nazvana poliploidija. Poliploidija je široko i neravnomjerno rasprostranjena u prirodi. Poznati su poliploidni eukariotski mikroorganizmi - gljive i alge; poliploidi se često nalaze među cvjetnim biljkama, ali ne i među golosjemenjačama. Poliploidija stanica cijelog organizma kod višećelijskih životinja je rijetka, iako se kod njih često javlja endopoliploidija neka diferencirana tkiva, na primjer, jetra kod sisara, kao i crijevna tkiva, pljuvačne žlijezde, Malpigijeve posude brojnih insekata.

Hromozomski preustroj

Kromosomske aberacije (hromozomske aberacije) su mutacije koje narušavaju strukturu hromozoma. Mogu nastati u somatskim i zametnim stanicama spontano ili kao rezultat vanjskih utjecaja (jonizujuće zračenje, hemijski mutageni, virusna infekcija i sl.). Kao rezultat kromosomskog preuređivanja, fragment hromozoma može biti izgubljen ili, obrnuto, udvostručen (delecija, odnosno duplikacija); dio hromozoma može se prenijeti na drugi hromozom (translokacija) ili može promijeniti svoju orijentaciju unutar hromozoma za 180° (inverzija). Postoje i druga hromozomska preuređivanja.

Neobične vrste hromozoma

Mikrohromozomi

B hromozomi

B hromozomi su dodatni hromozomi koji su prisutni u kariotipu samo kod pojedinačnih pojedinaca u populaciji. Često se nalaze u biljkama i opisani su kod gljiva, insekata i životinja. Neki B hromozomi sadrže gene, često rRNA gene, ali nije jasno koliko su ti geni funkcionalni. Prisustvo B hromozoma može uticati biološke karakteristike organizme, posebno u biljkama, gdje je njihovo prisustvo povezano sa smanjenom održivošću. Pretpostavlja se da se B hromozomi postepeno gube u somatskim ćelijama kao rezultat nepravilnosti njihovog nasljeđivanja.

Holocentrični hromozomi

Holocentrični hromozomi nemaju primarnu konstrikciju, imaju takozvanu difuznu kinetohoru, pa su tokom mitoze mikrotubule vretena pričvršćene cijelom dužinom hromozoma. Prilikom divergencije hromatida do polova diobe u holocentričnim hromozomima one idu na polove paralelne jedni s drugima, dok je u monocentričnom hromozomu kinetohor ispred ostatka hromozoma, što dovodi do karakterističnog V-oblika divergentnih hromatida. u fazi anafaze. Kada su hromozomi fragmentirani, na primjer zbog izloženosti jonizujuće zračenje, fragmenti holocentričnih hromozoma razilaze se do polova na uredan način, a fragmenti monocentričnih hromozoma koji ne sadrže centromere se nasumično raspoređuju između ćelija kćeri i mogu se izgubiti.

Holocentrični hromozomi se nalaze kod protista, biljaka i životinja. Nematoda ima holocentrične hromozome C. elegans .

Divovski oblici hromozoma

Politenski hromozomi

Politenski hromozomi su džinovski skupovi ujedinjenih hromatida koji nastaju u određenim tipovima specijalizovanih ćelija. Prvi put opisao E. Balbiani ( Edouard-Gerard Balbiani) godišnje u ćelijama pljuvačnih žlijezda krvavica ( Chironomus), međutim, njihovu citogenetsku ulogu otkrili su kasnije 30-ih godina 20. stoljeća Kostov, T. Paynter, E. Heitz i G. Bauer ( Hans Bauer). Politenski hromozomi su takođe pronađeni u ćelijama pljuvačnih žlezda, creva, dušnika, masnog tela i Malpigijevih sudova larvi dvokrilaca.

Hromozomi četkice za lampu

Lampbrush hromozomi su džinovski oblik hromozoma koji nastaje u mejotičkim ženskim ćelijama tokom diplotene faze profaze I kod nekih životinja, posebno kod vodozemaca i ptica. Ovi hromozomi su izuzetno transkripcijski aktivni i uočeni su u rastućim oocitima kada su procesi sinteze RNK koji dovode do stvaranja žumanca najintenzivniji. Trenutno je poznato 45 životinjskih vrsta u čijim se oocitima u razvoju mogu uočiti takvi hromozomi. Lampbrush hromozomi se ne proizvode u oocitima sisara.

Hromozome Lampbrush je prvi opisao W. Flemming 1882. godine. Naziv "hromozomi lampe" predložio je njemački embriolog I. Rückert ( J.Rϋckert) 1892. godine.

Hromozomi Lampbrush su duži od politenskih hromozoma. Na primjer, ukupna dužina hromozomskog skupa u oocitima nekih repatih vodozemaca doseže 5900 µm.

Bakterijski hromozomi

Postoje dokazi da bakterije imaju proteine ​​povezane s nukleoidnom DNK, ali histoni u njima nisu pronađeni.

Ljudski hromozomi

Svaka ljudska somatska ćelija sa jezgrom sadrži 23 para linearnih hromozoma, kao i brojne kopije mitohondrijske DNK. Tabela ispod pokazuje broj gena i baza u ljudskim hromozomima.

hromozom Ukupne baze Broj gena Broj gena koji kodiraju proteine
249250621 3511 2076
243199373 2368 1329
198022430 1926 1077
191154276 1444 767
180915260 1633 896
171115067 2057 1051
159138663 1882 979
146364022 1315 702
141213431 1534 823
135534747 1391 774
135006516 2168 1914
133851895 1714 1068
115169878 720 331
107349540 1532 862
102531392 1249 615
90354753 1326 883
81195210 1773 1209
78077248 557 289
59128983 2066 1492
63025520 891 561
48129895 450 246
51304566 855 507
X hromozom 155270560 1672 837
Y hromozom 59373566 429 76
Ukupno 3 079 843 747 36463

vidi takođe

Bilješke

  1. Tarantula V.Z. Eksplanatorni biotehnološki rječnik. - M.: Jezici slovenskih kultura, 2009. - 936 str. - 400 primeraka. - ISBN 978-5-9551-0342-6.
  2. Molekularna biologija ćelije: u 3 toma / B. Alberts, A. Johnson, D. Lewis, itd. - M.-Izhevsk: Istraživački centar “Regularna i haotična dinamika”, Institut za kompjuterska istraživanja, 2013. – Tom I - str. 309-336. - 808 str. -

Iz tog razloga stižu velike veličine, što je nezgodno tokom ćelijske diobe. Kako bi spriječila gubitak genetskih informacija, priroda je osmislila hromozome.

Struktura hromozoma

Ove guste strukture su u obliku štapa. Hromozomi se međusobno razlikuju po dužini, koja se kreće od 0,2 do 50 mikrona. Širina obično ima konstantnu vrijednost i ne razlikuje se između različitih parova gustih tijela.

Na molekularnom nivou, hromozomi su složeni kompleks nukleinske kiseline i histonski proteini, čiji je odnos 40% prema 60% zapremine. Histoni su uključeni u zbijanje molekula DNK.

Vrijedi napomenuti da je kromosom nestalna struktura jezgra eukariotske stanice. Takva tijela se formiraju samo u periodu diobe, kada je potrebno spakovati sav genetski materijal kako bi se pojednostavio njegov prijenos. Stoga razmatramo strukturu hromozoma u vrijeme pripreme za mitozu/mejozu.

Primarna konstrikcija je fibrilarno tijelo koje dijeli hromozom u dva kraka. Ovisno o omjeru dužina ovih krakova, razlikuju se hromozomi:

  1. Metacentrično, kada je primarna konstrikcija tačno u centru.
  2. Submetacentrično: dužina ramena se neznatno razlikuje.
  3. Kod akrocentričnih, primarna konstrikcija je snažno pomjerena na jedan od krajeva hromozoma.
  4. Telocentrično, kada je jedno od ramena potpuno odsutno (ne nalazi se kod ljudi).

Još jedna karakteristika strukture hromozoma eukariotske ćelije je prisustvo sekundarne konstrikcije, koja je obično snažno pomerena prema jednom od krajeva. Njegova glavna funkcija je sinteza ribosomskih RNK ​​na DNK matriksu, koji zatim formiraju nemembranske ćelijske organele ribozome. Sekundarne konstrikcije se također nazivaju nukleolarnim organizatorima. Ove formacije se nalaze na distalnom dijelu hromozoma.

Nekoliko organizatora čini integralnu strukturu - nukleolus. Broj takvih formacija u jezgri može varirati od 1 do nekoliko desetina, a obično su vidljive čak i pod svjetlosnim mikroskopom.

Tokom sintetičke faze mitoze, struktura hromozoma se menja kao rezultat duplikacije DNK tokom procesa replikacije. U ovom slučaju se formira poznati oblik, koji podsjeća na slovo X. Upravo u tom obliku često možete uhvatiti hromozome i napraviti kvalitetnu sliku na posebnim mikroskopima.

Vrijedi napomenuti da broj kromosoma u različitim vrstama ni na koji način ne ukazuje na stupanj njihovog evolucijskog razvoja. Evo nekoliko primjera:

  1. Ljudi imaju 46 hromozoma.
  2. Mačka ima 60.
  3. Karas ima 100.
  4. Pacov ima 42.
  5. Luk ima 16.
  6. Drosophila muva ima 8.
  7. Miš ima 40.
  8. Kukuruz ima 20.
  9. Kajsija ima 16.
  10. Rak ima 254.

Funkcije hromozoma

Jezgro je centralna struktura svake eukariotske ćelije jer sadrži sve genetske informacije. Hromozomi obavljaju niz važne funkcije, naime:

  1. Čuvanje same genetske informacije u nepromijenjenom obliku.
  2. Prijenos ovih informacija replikacijom molekula DNK tokom diobe ćelije.
  3. Manifestacija karakteristične karakteristike tijela zbog aktivacije gena odgovornih za sintezu određenih proteina.
  4. Sastavljanje rRNA u nukleolarnim organizatorima za izgradnju malih i velikih podjedinica ribozoma.

Važnu ulogu tokom diobe stanica igra primarna konstrikcija, za čije su proteine ​​vezani filamenti vretena u metafazi mitoze ili mejoze. U ovom slučaju, X-struktura hromozoma je razbijena na dva štapićasta tijela, koja se isporučuju na različite polove i naknadno će biti zatvorena u jezgri ćelija kćeri.

Nivoi zbijenosti

Prvi nivo se naziva nukleosomski. DNK se zatim omota oko histonskih proteina, formirajući "perle na niti".

Drugi nivo je nukleomerni. Ovdje se „perle“ spajaju i formiraju niti debljine do 30 nm.

Treći nivo se naziva hromomerni. U ovom slučaju, lanci počinju formirati petlje od nekoliko redova, čime se početna dužina DNK skraćuje mnogo puta.

Četvrti nivo je hromonemičan. Kompaktizacija dostiže svoj maksimum, a nastale formacije u obliku štapa već su vidljive u svjetlosnom mikroskopu.

Osobine genetskog materijala prokariota

Posebnost bakterija je odsustvo jezgra. Genetske informacije se također pohranjuju pomoću DNK, koja je rasuta po ćeliji kao dio citoplazme. Među molekulima nukleinske kiseline izdvaja se jedan prsten. Obično se nalazi u centru i odgovoran je za sve funkcije prokariotske ćelije.

Ponekad se ova DNK naziva hromozomom bakterije, čija se struktura, naravno, ni na koji način ne poklapa sa strukturom eukariota. Stoga je takvo poređenje relativno i jednostavno pojednostavljuje razumijevanje nekih biohemijskih mehanizama.