Oblici hromozoma. Struktura i funkcije hromozoma. Reprodukcija u organskom svijetu. Struktura zametnih ćelija. Video: Mitoza. Ćelijska mitoza. Faze mitoze

Sadrži kapsid.

Enciklopedijski YouTube

1 / 5

✪ Hromozomi, hromatide, hromatin, itd.

✪ Geni, DNK i hromozomi

✪ Najvažniji pojmovi genetike. Lokusi i geni. Homologni hromozomi. Trakcija i prelazak.

✪ Hromozomske bolesti. Primjeri i razlozi. Video čas biologije 10. razred

✪ Ćelijske tehnologije. DNK. hromozom. Genom. Program "Na prvu aproksimaciju"

Titlovi

Prije poniranja u mehanizam ćelijska dioba , mislim da će biti korisno razgovarati o vokabularu vezanom za 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 ima veze sa ćelijama vašeg tela – potrebno je da se proizvede više ćelija vaše kože. 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 razdvajanja? 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, umesto timina imaćemo 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 mRNK... 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 ovo cijelu ćeliju, 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 kad sam crtao ćelijsko jezgro 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, dugi 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 ovo da razjasnim, DNK dobija ovaj oblik samo u određenim životnim fazama 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. Većina U životu 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". Jedi Razne vrste, koji pružaju strukturu raznim nivoima, mi ćemo ih detaljno razmotriti. 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 mogu predstavljati mnogi Različiti putevi. 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 možete reći da sada imate dva odvojena hromozoma, od kojih se svaki sastoji od jedne hromatide. Nadam se da će ovo malo razjasniti stvari značenje pojmova vezano za DNK. Uvijek sam ih smatrao prilično zbunjujućim, ali 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 pojmove hromatide, 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. Strasburger (1875), O. Büchli (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" 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 genetska uloga 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 metafazni hromozomi sestrinske hromatide su spojene u jednom području 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 navedenog tri vrste S. G. Navašin je takođe istakao telocentrično hromozomi, odnosno hromozomi sa samo jednim krakom. Međutim, prema moderne ideje 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 na različitim tačkama 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, jednobojni hromozomi često su vrlo slični među predstavnicima različite vrste. 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, redovna 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 4-50 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 kao rezultat replikacije povezane jedna s drugom na centromeri (više o sudbini hromozoma tokom ćelijska dioba vidi članke mitoza i mejoza).

Hromozomske abnormalnosti

Aneuploidija

Kod aneuploidije dolazi do promjene broja hromozoma u kariotipu, pri čemu ukupan broj hromozomi nisu višestruki haploidni hromozomski set 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 hromozomsko preuređenje 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 se hromozomi fragmentiraju, na primjer, kao rezultat izlaganja jonizujućem zračenju, fragmenti holocentričnih hromozoma na uredan način divergiraju do polova, 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) 1881. godine u ćelijama pljuvačnih žlijezda krvavih crva ( Chironomus), njihova istraživanja su već 30-ih godina 20. stoljeća nastavili Kostov, T. Painter, 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

Hromozomi četkice su džinovski oblik hromozoma koji se javlja u mejotičkom ženske ćelije 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. Röckert) 1892.

Hromozomi Lampbrush su duži od politenskih hromozoma. Na primjer, ukupna dužina Skup kromosoma 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

Normalni ljudski kariotip je predstavljen sa 46 hromozoma. To su 22 para autosoma i jedan par polnih hromozoma (XY kod muškog kariotipa i XX kod ženskog). 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

Tarantula V.Z. Eksplanatorni biotehnološki rječnik. - M.: Jezici slavenske kulture, 2009. - 936 str. - 400 primeraka. - ISBN 978-5-9551-0342-6.

Danas predlažemo da što detaljnije razmotrimo jedno zanimljivo pitanje iz školski kurs biologija - šta je hromozom? Ovaj izraz se često pojavljuje u biologiji, ali šta on znači? Hajde da to shvatimo.

Počnimo, možda, s konceptom "perioda života ćelije". Ovo je vremenski period koji počinje od samog nastanka do smrti. Takođe je uobičajeno da se ovaj vremenski interval naziva životnim ciklusom. Čak i unutar istog organizma, dužina ciklusa varira u zavisnosti od sorte. Na primjer, uzmimo ćeliju epitelnog tkiva i jetre; životni ciklus prve je samo petnaestak sati, a druge je godinu dana. Također je važno napomenuti činjenicu da je cijeli period života ćelije podijeljen u dva intervala:

međufaza;
divizije.

Hromozomi igraju važnu ulogu u životnom ciklusu ćelije. Pređimo na definiciju onoga što je hromozom u biologiji? To je kompleks DNK molekula i proteina. O njihovim funkcijama ćemo detaljnije govoriti kasnije u članku.

Malo istorije

Šta je hromozom u biologiji bilo je poznato još sredinom devetnaestog veka, zahvaljujući istraživanju nemačkog botaničara W. Hoffmeistera. Naučnik se u to vreme zainteresovao za proučavanje deobe ćelija u biljci zvanoj Tradescantia. Šta je novo mogao otkriti? Za početak, postalo je jasno da se prije diobe ćelije događa i nuklearna podjela. Ali to nije najzanimljivije! Čak i prije nego što se formiraju dvije kćerke jezgre, glavna se razdvaja na vrlo tanke niti. Mogu se vidjeti samo pod mikroskopom, obojene posebnom bojom.

Tada im je Chamberlain dao ime - hromozomi. Šta je hromozom u biologiji? Ako doslovno prevedemo termin na ruski, dobićemo „oslikana tijela“. Nešto kasnije, naučnici su primijetili da su ove čestice nalik na niti prisutne u jezgri apsolutno bilo koje biljke ili životinjska ćelija. Ali još jednom vam skrećemo pažnju na činjenicu da njihov broj varira u zavisnosti od vrste ćelije i organizma. Ako uzmemo osobu, onda njene stanice sadrže samo četrdeset šest kromosoma.

Teorija nasljeđa

Već smo definisali šta je hromozom u biologiji. Sada predlažemo da prijeđemo na genetiku, odnosno prijenos genetskog materijala s roditelja na potomke.

Zahvaljujući radu Waltera Suttona, broj hromozoma u ćelijama postao je poznat. Osim toga, naučnik je tvrdio da su upravo te sitne čestice nosioci jedinica nasljeđa. Sutton je također otkrio da se hromozomi sastoje od gena.

U isto vrijeme, sličan posao je izveo Theodore Boveri. Važno je napomenuti da su oba naučnika proučavala ovo pitanje i došao do istog zaključka. Proučavali su i formulisali osnovne principe uloge hromozoma.

Ćelije

Nakon otkrića i opisa hromozoma sredinom devetnaestog veka, naučnici su počeli da se zanimaju za njihovu strukturu. Postalo je jasno da se ova tijela nalaze u apsolutno svakoj ćeliji, bez obzira da li je ćelija ispred nas prokariotska ili eukariotska.

Mikroskop je pomogao u proučavanju strukture. Naučnici su uspjeli utvrditi nekoliko činjenica:

hromozomi su tijela nalik na niti;
mogu se posmatrati samo tokom određenih faza ciklusa;
ako proučavate u interfazi, primijetit ćete da se jezgro sastoji od kromatina;
u drugim periodima mogu se razlikovati hromozomi koji se sastoje od jedne ili dvije hromatide;
najbolje vrijeme za proučavanje je mitoza ili mejoza (cijela poenta je da su tokom procesa diobe ćelije ta tijela bolje vidljiva);
kod eukariota se najčešće nalaze veliki hromozomi linearne strukture;
vrlo često ćelije imaju nekoliko tipova hromozoma.

Forms

Bavili smo se pitanjem - šta je hromozom u biologiji, ali nismo ništa rekli moguće varijante. Predlažemo da se ova praznina odmah popuni.

Dakle, ukupno postoje četiri oblika:

metacentrično (ako je centromera u sredini);
submetacentrični (pomak centromera na jedan kraj);
akrocentrično, drugo ime je u obliku štapa (ako se centromera nalazi na bilo kom kraju hromozoma);
telocentrični (nazivaju se i tačkasti, jer je vrlo teško uočiti oblik zbog njegove male veličine).

Funkcije

Kromosom je supramolekularni nivo organizacije genetskog materijala. Glavna komponenta je DNK. Ima niz važnih funkcija:

skladištenje genetskog materijala;
njegov transfer;
njegovu implementaciju.

Genetski materijal je predstavljen u obliku gena. Važno je napomenuti da postoji mnogo (od nekoliko stotina do hiljada) gena na jednom hromozomu, koji ima sljedeće karakteristike:

hromozom predstavlja samo jednu vezu;
organizira lokaciju gena;
osigurava zajedničko nasljeđivanje svih gena.

Svaka pojedinačna ćelija ima diploidni skup hromozoma. Biologija je veoma uzbudljiv predmet koji će, ako se pravilno predaje, zainteresovati mnoge učenike. Sada pogledajmo izbliza DNK i RNK.

DNK i RNK

Od čega se sastoje hromozomi? Ako govorimo o eukariotima, onda se te čestice u stanicama formiraju pomoću kromatina. Ovo posljednje uključuje:

deoksiribonukleinska kiselina (skraćeno DNK);
ribonukleinska kiselina (skraćeno RNA);
proteini.

Sve gore navedene su visoke molekularne težine organska materija. Što se tiče lokacije, DNK se može naći u jezgru eukariota, a RNK u citoplazmi.

Geni i hromozomi

Biologija istražuje pitanje genetike do detalja, počevši od škole. Da osvježimo pamćenje, šta je uopšte gen? To je najmanja jedinica od svih genetskih materijala. Gen je dio DNK ili RNK. Drugi slučaj se javlja kod virusa. On je taj koji kodira razvoj određene osobine.

Također je važno napomenuti da je gen odgovoran samo za jednu osobinu, funkcionalno je nedjeljiv. Sada pređimo na analizu DNK rendgenskom difrakcijom. Dakle, potonji formira dvostruku spiralu. Njegovi lanci se sastoje od nukleotida. Potonji su dezoksiriboza ugljikohidrat, fosfatna grupa i dušična baza. Ali ovdje je malo zanimljivije; može postojati nekoliko vrsta azotnih baza:

adenin;
gvanin;
timin;
citozin.

Skup hromozoma

Vrsta zavisi od broja hromozoma i njihovih karakteristika. Na primjer, uzmimo:

Drosophila muhe (po osam hromozoma);
primati (četrdeset osam hromozoma svaki);
ljudi (četrdeset šest hromozoma svaki).

I ovaj broj je konstantan za određenu vrstu organizma. Sve eukariotske ćelije imaju diploidni skup hromozoma (2n), a haploidni je polovina (tj. n). Osim toga, par hromozoma je uvijek homologan. Šta homologni hromozomi znače u biologiji? To su oni koji su potpuno identični (po obliku, strukturi, položaju centromera itd.).

Takođe je veoma važno napomenuti da je diploidni skup svojstven somatskim ćelijama, a haploidni set inherentan polnim ćelijama.

Danas ćemo zajedno ispitati jedno zanimljivo pitanje vezano za biologiju školskog predmeta, a to su: vrste hromozoma, njihova struktura, funkcije koje se obavljaju itd.

Prvo morate razumjeti šta je to, hromozom? Ovo je uobičajeno ime za strukturne elemente jezgra u eukariotskim ćelijama. Upravo te čestice sadrže DNK. Potonji sadrži nasljedne informacije koje se prenose s roditeljskog organizma na potomke. To je moguće uz pomoć gena ( strukturne jedinice DNK).

Prije nego što detaljno pogledamo vrste hromozoma, važno je upoznati se s nekim pitanjima. Na primjer, zašto se zovu ovim terminom? Još 1888. godine naučnik V. Waldeyer im je dao ovo ime. Ako je prevedeno sa grčki jezik, tada bukvalno dobijemo boju i tijelo. Sa čime je ovo povezano? Možete saznati u članku. Također je vrlo zanimljivo da se kružna DNK u bakterijama naziva hromozomima. I to unatoč činjenici da je struktura potonjeg i hromozoma eukariota vrlo različita.

Priča

Dakle, postalo nam je jasno da je hromozom organizovana struktura DNK i proteina koja se nalazi u ćelijama. Vrlo je zanimljivo da jedan dio DNK sadrži mnogo gena i drugih elemenata koji kodiraju sve genetske informacije organizma.

Prije nego što razmotrimo vrste hromozoma, predlažemo da malo popričamo o povijesti razvoja ovih čestica. I tako, eksperimenti koje je naučnik Theodore Boveri počeo provoditi sredinom 1880-ih pokazali su vezu između hromozoma i naslijeđa. Istovremeno, Wilhelm Roux je iznio sljedeću teoriju - svaki kromosom ima različito genetsko opterećenje. Ovu teoriju je testirao i dokazao Theodore Boveri.

Zahvaljujući radu Gregora Mendela iz 1900-ih, Boveri je uspio pratiti vezu između pravila nasljeđivanja i ponašanja hromozoma. Boverijeva otkrića mogla su uticati na sljedeće citologe:

Edmund Beecher Wilson.
Walter Sutton.
Theophilus Painter.

Rad Edmunda Vilsona bio je da poveže teorije Boveri i Sutton, što je opisano u knjizi The Cell in Development and Heredity. Rad je objavljen oko 1902. godine i bio je posvećen hromozomskoj teoriji nasljeđa.

Nasljednost

I još jedan minut teorije. U svojim radovima, istraživač Walter Sutton uspio je otkriti koliko se hromozoma zapravo nalazi u ćelijskom jezgru. Ranije je već rečeno da je naučnik ove čestice smatrao nosiocima nasljednih informacija. Osim toga, Walter je otkrio da se svi hromozomi sastoje od gena, a upravo su oni krivci što se roditeljska svojstva i funkcije prenose na potomstvo.

Paralelno, radove je izvodio Theodore Boveri. Kao što je ranije spomenuto, oba naučnika su istražila niz pitanja:

prijenos nasljednih informacija;
formulacija glavnih odredbi o ulozi hromozoma.

Ova teorija se sada zove Boveri-Suttonova teorija. Njegov dalji razvoj proveden je u laboratoriji američkog biologa Thomasa Morgana. Zajedno, naučnici su uspjeli:

uspostaviti obrasce smještaja gena u podacima strukturni elementi;
razviti citološku bazu podataka.

Struktura

U ovom odeljku predlažemo da razmotrimo strukturu i tipove hromozoma. Dakle, radi se o tome strukturne ćelije, koji pohranjuju i prenose nasljedne informacije. Od čega se sastoje hromozomi? Od DNK i proteina. Osim toga, sastavni dijelovi hromozoma formiraju hromatin. Vjeverice se mnogo igraju u ovom slučaju važnu ulogu za pakovanje DNK u jezgro ćelije.

Prečnik jezgra ne prelazi pet mikrona, a DNK je potpuno spakovana u jezgro. Dakle, DNK u jezgri ima strukturu petlje koju podržavaju proteini. U isto vrijeme, potonji prepoznaju nukleotidne sekvence kako bi ih približili. Ako ćete proučavati strukturu hromozoma pod mikroskopom, onda je najbolje vrijeme za to metafaza mitoze.

Kromosom ima oblik malog štapića koji se sastoji od dvije hromatide. Potonje se drže centromerom. Takođe je veoma važno napomenuti da se svaka pojedinačna hromatida sastoji od hromatinskih petlji. Svi hromozomi mogu biti u jednom od dva stanja:

aktivan;
neaktivan.

Forms

Sada ćemo pogledati postojeće vrste hromozoma. U ovom odeljku možete saznati koji oblici ovih čestica postoje.

Svi hromozomi imaju svoju individualnu strukturu. Posebnost su karakteristike bojenja. Ako proučavate morfologiju hromozoma, postoje neke važne stvari na koje treba obratiti pažnju:

lokacija centromere;
dužina i položaj ramena.

Dakle, postoje sljedeće glavne vrste hromozoma:

metacentrični hromozomi (njihovi razlikovna karakteristika- položaj centromere u sredini, ovaj oblik se naziva i ravnokraki);
submetacentrično (posebna karakteristika je pomicanje suženja na jednu stranu, drugo ime su nejednaka ramena);
akrocentrično (posebna karakteristika je prisustvo centromere na gotovo jednom kraju hromozoma, drugo ime je u obliku štapa);
tačkasti (ovaj naziv su dobili zbog činjenice da je njihov oblik vrlo teško odrediti, što je zbog njihove male veličine).

Funkcije

Bez obzira na vrstu hromozoma kod ljudi i drugih bića, ove čestice vrše masu razne funkcije. O čemu mi pričamo o tome možete pročitati u ovom dijelu članka.

U pohranjivanju nasljednih informacija. Hromozomi su nosioci genetske informacije.
U prenošenju nasljednih informacija. Nasljedne informacije se prenose replikacijom molekula DNK.
U implementaciji nasljednih informacija. Zahvaljujući reprodukciji jedne ili druge vrste mRNA, a samim tim i jedne ili druge vrste proteina, vrši se kontrola nad svim životnim procesima ćelije i cijelog organizma.

DNK i RNK

Pogledali smo koje vrste hromozoma postoje. Sada prelazimo na detaljno proučavanje uloge DNK i RNK. Vrlo je važno napomenuti da upravo nukleinske kiseline čine oko pet posto mase ćelije. Oni nam se pojavljuju kao mononukleotidi i polinukleotidi.

Postoje dvije vrste ovih nukleinske kiseline:

DNK, što je skraćenica za deoksiribonukleinsku kiselinu;
RNK, transkript - ribonukleinske kiseline.

Osim toga, važno je zapamtiti da se ovi polimeri sastoje od nukleotida, odnosno monomera. Ovi monomeri u DNK i RNK su u osnovi slične strukture. Svaki pojedinačni nukleotid također se sastoji od nekoliko komponenti, odnosno tri, međusobno povezanih jakim vezama.

Sada malo o tome biološka uloga DNK i RNK. Za početak, važno je napomenuti da se u ćeliji mogu naći tri tipa RNK:

informativni (uklanjanje informacija iz DNK, djelujući kao matrica za sintezu proteina);
transport (transport aminokiselina za sintezu proteina);
ribosomalni (sudjeluje u biosintezi proteina i formiranju strukture ribosoma).

Koja je uloga DNK? Ove čestice pohranjuju informacije o naslijeđu. Dijelovi ovog lanca sadrže poseban niz azotnih baza koje su odgovorne za nasljedne osobine. Osim toga, uloga DNK je da prenese ove karakteristike tokom ćelijske nuklearne diobe. Uz pomoć RNK u stanicama se vrši sinteza RNK, zbog čega se sintetiziraju proteini.

Skup hromozoma

Dakle, mi gledamo tipove hromozoma, skupove hromozoma. Pređimo na detaljno razmatranje pitanja u vezi sa skupom hromozoma.

Broj ovih elemenata je karakteristična karakteristika vrsta. Uzmimo za primjer muhu Drosophila. Ona ih ima ukupno osam, dok primati imaju četrdeset osam. Ljudsko tijelo ima četrdeset šest hromozoma. Odmah vam skrećemo pažnju da je njihov broj isti za sve ćelije u telu.

Osim toga, važno je razumjeti da postoje dva mogući tipovi skup hromozoma:

diploidni (karakterističan za eukariotske ćelije, je kompletan skup, odnosno 2n, prisutni su u somatskim ćelijama);
haploidni (polovina kompletnog skupa, odnosno n, prisutna je u zametnim ćelijama).

Morate znati da hromozomi formiraju parove, čiji su predstavnici homolozi. Šta ovaj izraz znači? Homologni su hromozomi koji imaju isti oblik, strukturu, lokaciju centromera i tako dalje.

Spolni hromozomi

Sada ćemo pobliže pogledati sljedeću vrstu hromozoma - polne hromozome. Ovo nije jedan, već par hromozoma, različitih kod muških i ženskih jedinki iste vrste.

U pravilu, jedan od organizama (muški ili ženski) ima dva identična, prilično velika X hromozoma, a genotip je XX. Osoba drugog pola ima jedan X hromozom i nešto manji Y hromozom. U ovom slučaju, genotip je XY. Takođe je važno napomenuti da u nekim slučajevima do formiranja muškog pola dolazi u odsustvu jednog od hromozoma, odnosno genotipa X0.

Autosome

To su uparene čestice u organizmima s hromozomskim određivanjem spola koje su iste i kod muškaraca i kod žena. Jednostavnije rečeno, svi hromozomi (osim polnih) su autozomi.

Imajte na umu da prisustvo, kopije i struktura ni na koji način ne ovise o spolu eukariota. Svi autozomi imaju serijski broj. Ako uzmemo osobu, onda su dvadeset dva para (četrdeset četiri hromozoma) autozomi, a jedan par (dva hromozoma) su polni hromozomi.

Kromosomi su stanične strukture koje pohranjuju i prenose nasljedne informacije. Hromosom se sastoji od DNK i proteina. Kompleks proteina vezanih za DNK formira hromatin. Proteini igraju važnu ulogu u pakovanju molekula DNK u jezgru.

DNK u hromozomima je upakovana na način da stane u jezgro čiji prečnik obično ne prelazi 5 mikrona (5-10-4 cm). Pakovanje DNK poprima izgled strukture petlje, slično hromozomima lampe kod vodozemaca ili politenskih hromozoma insekata. Petlje se održavaju proteinima koji prepoznaju specifične nukleotidne sekvence i spajaju ih. Struktura hromozoma se najbolje vidi u metafazi mitoze.

Kromosom je štapićasta struktura i sastoji se od dvije sestrinske hromatide, koje drže centromera u području primarne konstrikcije. Svaka hromatida je izgrađena od kromatinskih petlji. Hromatin se ne replicira. Replicira se samo DNK.

Kada započne replikacija DNK, sinteza RNK se zaustavlja. Kromosomi mogu biti u dva stanja: kondenzirano (neaktivno) i dekondenzirano (aktivno).

Diploidni skup hromozoma organizma naziva se kariotip. Savremene metode studije omogućavaju identifikaciju svakog hromozoma u kariotipu. Da biste to učinili, uzmite u obzir raspodjelu svijetlih i tamnih traka vidljivih pod mikroskopom (naizmjenični AT i GC parovi) u tretiranim hromozomima specijalne boje. Kromosomi predstavnika različitih vrsta imaju poprečne pruge. Srodne vrste, kao što su ljudi i čimpanze, imaju vrlo slične obrasce naizmjeničnih traka u svojim hromozomima.

Kromosom je izdužena, strukturirana kolekcija gena koja nosi informacije o naslijeđu i formira se iz kondenzovane. Hromatin se sastoji od DNK i proteina koji su čvrsto zbijeni zajedno da formiraju hromatinska vlakna. Kondenzirana hromatinska vlakna formiraju hromozome. Hromozomi se nalaze u našoj. Skupovi hromozoma se spajaju (jedan od majke i jedan od oca) i poznati su kao .

Shema strukture hromozoma u fazi metafaze

Neduplicirani hromozomi su jednolančani i sastoje se od regije koja povezuje krakove hromozoma. Kratka ruka je označena slovom str, a dugačak je pismo q. Terminalni regioni hromozoma nazivaju se telomeri, koji se sastoje od ponovljenih nekodirajućih sekvenci DNK koje se skraćuju tokom deobe ćelije.

Duplikacija hromozoma

Duplikacija hromozoma se javlja prije procesa podjele kroz ili. Procesi replikacije DNK omogućavaju da se održi ispravan broj hromozoma nakon što se matična ćelija podijeli. Duplicirani hromozom se sastoji od dva identična hromozoma, nazvana hromozomi, koji su povezani na centromeri. Sestre ostaju zajedno do kraja procesa podjele, gdje su razdvojene vretenastim vlaknima i zatvorene. Kada se uparene hromatide odvoje jedna od druge, svaka od njih postaje .

Kromosomi i dioba stanica

Jedan od mnogih važnih elemenata uspješna dioba stanica je ispravna raspodjela hromozoma. U mitozi, to znači da hromozomi moraju biti raspoređeni između dvije kćerke ćelije. U mejozi, hromozomi su raspoređeni između četiri ćelije kćeri. Vreteno je odgovorno za kretanje hromozoma tokom deobe ćelije.

Ova vrsta kretanja ćelija uključuje interakcije između mikrotubula vretena i motornih proteina koji rade zajedno na razdvajanju hromozoma. Od vitalnog je značaja da se tačan broj hromozoma zadrži u ćelijama kćerima. Greške koje se javljaju tokom diobe ćelije mogu rezultirati neuravnoteženim brojem hromozoma, previše ili nedovoljno hromozoma. Ova abnormalnost je poznata kao aneuploidija i može se pojaviti na autozomnim hromozomima tokom mitoze ili na polnim hromozomima tokom mejoze. Abnormalnosti u broju hromozoma mogu dovesti do urođene mane, poremećaji u razvoju i smrt.

Proizvodnja hromozoma i proteina

Proizvodnja proteina je od vitalnog značaja ćelijski proces, što zavisi od DNK i hromozoma. DNK sadrži segmente zvane geni koji kodiraju proteine. Tokom proizvodnje proteina, DNK se odmotava i njeni kodirajući segmenti se transkribiraju u RNA transkript. RNK transkript se zatim prevodi u protein.

Mutacija hromozoma

Mutacije hromozoma su promjene koje se javljaju u hromozomima i obično su rezultat grešaka koje se javljaju tokom mejoze ili kada su izložene mutagenima kao što su hemijske supstance ili radijacije.

Lomljenje i umnožavanje hromozoma mogu dovesti do nekoliko vrsta strukturnih promjena hromozoma koje su obično štetne za ljude. Ove vrste mutacija rezultiraju hromozomima s dodatnim genima koji su u pogrešnom nizu. Mutacije također mogu proizvesti stanice s pogrešnim brojem hromozoma. Abnormalni broj hromozoma obično je rezultat nedisjunkcije ili prekida homolognih hromozoma tokom mejoze.