Funkcje i cechy strukturalne chromosomów

Około 28 tysięcy genów jest kodowanych w ludzkim DNA. Cząsteczki kwas nukleinowy z tego powodu są one duże, co jest niewygodne w procesie podziału komórki. Aby zapobiec utracie informacji genetycznej, przyroda wymyśliła chromosomy.

Struktura chromosomu

Te gęste struktury mają kształt prętów. Chromosomy różnią się od siebie długością, która wynosi od 0,2 do 50 mikronów. Szerokość ma zwykle stałą wartość i nie różni się w różnych parach zwartych ciał.

Na poziomie molekularnym chromosomy są złożonym kompleksem kwasów nukleinowych i białek histonowych, których stosunek wynosi odpowiednio 40% do 60% objętościowych. Histony biorą udział w zagęszczaniu cząsteczek DNA.

Warto zauważyć, że chromosom jest nietrwałą strukturą jądra komórki eukariotycznej. Takie ciała powstają tylko w okresie podziału, kiedy konieczne jest spakowanie całego materiału genetycznego w celu ułatwienia jego przeniesienia. Dlatego rozważamy budowę chromosomu w momencie przygotowania do mitozy / mejozy.

Pierwotne zwężenie jest włóknistym ciałem, które dzieli chromosom na dwie ręce. W zależności od stosunku długości tych ramion, wyróżniamy chromosomy:

1. Metacentryczny, gdy pierwotne zwężenie znajduje się dokładnie w środku.
2. Submetacentric: długość ramion nieznacznie się różni.
3. W akrocentrycznym pierwotnym zwężeniu silnie przesunięte do jednego z końców chromosomu.
4. Ciało skupione, gdy jedno z ramion jest całkowicie nieobecne (nie występują u ludzi).

Inną cechą struktury chromosomu komórki eukariotycznej jest obecność zwężenia wtórnego, które zwykle jest silnie przesunięte na jeden z końców. Jego główną funkcją jest synteza rybosomalnego RNA na matrycy DNA, która następnie tworzy niepłaską organellę komórki rybosomalnej. Również wtórne zwężenie zwane organizatorami jąderka. Te formacje znajdują się na dystalnym chromosomie.

Kilku organizatorów tworzy holistyczną strukturę - jąderka. Liczba takich formacji w rdzeniu może wynosić od 1 do kilkudziesięciu i zwykle można je zobaczyć nawet w mikroskopie świetlnym.

Podczas syntezy fazy mitozy struktura chromosomu zmienia się w wyniku podwojenia DNA podczas replikacji. W tym samym czasie powstaje znajoma forma, przypominająca literę X. W tej formie często można złapać chromosomy i zrobić zdjęcie wysokiej jakości na specjalnych mikroskopach.

Należy zauważyć, że liczba chromosomów u różnych gatunków nie wykazuje stopnia ich ewolucyjnego rozwoju. Oto kilka przykładów:

1. Osoba ma 46 chromosomów.
2. Kot ma 60.
3. Miejcie karcę 100.
4. U szczura 42.
5. Cebula 16.
6. W locie Drosophila 8.
7. Mysz ma 40.
8. Kukurydza ma 20.
9. Apricot 16.
10. Krab to 254.

Funkcje chromosomowe

Jądro jest centralną strukturą dowolnej komórki eukariotycznej, ponieważ zawiera ona całą informację genetyczną. Chromosomy pełnią szereg ważnych funkcji, a mianowicie:

1. Przechowywanie rzeczywistych informacji genetycznych w stanie nienaruszonym.
2. Transmisja tej informacji poprzez replikację cząsteczek DNA podczas podziału komórki.
3. Przejawienie charakterystycznych cech ciała z powodu aktywacji genów odpowiedzialnych za syntezę niektórych białek.
4. Składanie rRNA w organizatorach jąderkowych do budowy małych i dużych podjednostek rybosomu.

Ważna rola, gdy podział komórek Pierwotne zwężenie jest relegowane do białek, których nici wrzeciona podziału są przymocowane do metafazy mitozy lub mejozy. W tym przypadku struktura X chromosomu jest rozbijana na dwa ciała w kształcie pręcika, które są dostarczane na różne bieguny i będą następnie zamknięte w jądrach komórek potomnych.

Poziom zagęszczenia

Pierwszy poziom nazywany jest nukleosomem. W tym samym czasie DNA zostaje owinięte wokół białek histonowych tworząc "kulki na sznurku".

Drugi poziom jest nukleomerowy. Tutaj "perełki" łączą się i tworzą włókna o grubości do 30 nm.

Trzeci poziom nazywa się chromomerycznym. W tym przypadku nici zaczynają tworzyć pętle o kilku rzędach wielkości, skracając w ten sposób początkową długość DNA wiele razy.

Czwarty poziom to chrom-mono. Zagęszczanie osiąga maksimum, a powstałe w kształcie prętów formacje są już widoczne w mikroskopie świetlnym.

Cechy materiału genetycznego prokariotów

Charakterystyczną cechą bakterii jest brak jądra komórkowego. Informacja genetyczna jest również przechowywana z DNA, który jest rozproszony w komórce jako część cytoplazmy. Wśród cząsteczek kwasów nukleinowych wyróżnia się jeden pierścień. Zwykle znajduje się w centrum i odpowiada za wszystkie funkcje komórki prokariotycznej.

Czasami DNA nazywa się chromosomem. struktura bakterii co oczywiście nie pokrywa się z eukariotami. Dlatego takie porównanie jest względne i po prostu upraszcza zrozumienie niektórych mechanizmów biochemicznych.