Zawartość
Chromosomy to mikroskopijne istoty w żywych komórkach, które zawierają informacje genetyczne dotyczące organizmu jako całości. Chromosomy składają się z DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy, cząsteczka przenosząca informacje w chromosomach) i białek strukturalnych.
Zaraz po podziale komórki ma jedną kopię każdego chromosomu. Wkrótce każdy chromosom jest replikowany lub kopiowany w ramach przygotowań do mitoza i kolejna runda podziału komórek.
Replikowany chromosom (lub równoważnie duplikowany chromosom) zawiera dwa identyczne chromatydy, zwane także chromatydy siostrzane. Różnica między duplikatem chromosomu i chromatydy, ściśle mówiąc, polega na tym, że chromosom zawiera dwa chromatydy, które są połączone w strukturze zwanej centromer.
Duplikowany chromosom zawiera zatem dwie identyczne nici połączone na swojej długości przy odpowiednich długościach DNA.
Rola chromosomów
Chromosomy to nic innego jak wyraźne kawałki substancji zwanej chromatyna, który składa się z bardzo długich cząsteczek DNA owiniętych wokół specjalnych białek zwanych histony. Różne organizmy mają różną liczbę chromosomów. Na przykład ludzie mają 46.
U większości prokariotów (tj. Organizmów w domenach Bacteria i Archaea) nie ma więcej niż jednego chromosomu w konformacji pierścienia, który jest odpowiedni dla potrzeb organizmu jedno- lub kilkukomórkowego.
Podczas rozmnażania płciowego u ludzi komórka nasienia przenosi połowę pełnego zestawu DNA ojca, a komórka jajowa zawiera połowę pełnego zestawu matek. Kiedy łączą się w procesie zapłodnienia, powstaje zygota 46-chromosomowa, która wkrótce staje się zarodkiem, a następnie płodem.
W gruncie rzeczy pierwszą możliwą do zidentyfikowania rzeczą było DNA w twoich świeżo zmontowanych chromosomach, unikalne w historii ludzkości (chyba że masz identycznego bliźniaka).
Chromosomy homologiczne a chromatydy
Ludzie mają 46 chromosomów, po 23 od każdego rodzica; 22 występują w odrębnych parach, co oznacza, że kopia chromosomu 1 odziedziczona od matki jest strukturalnie identyczna z kopią chromosomu 1 odziedziczoną od ojca i tak dalej dla pozostałych 21 „dopasowanych” chromosomów. 23. chromosom w każdym zestawie rodzicielskim to chromosom płci, X lub Y.
Te strukturalnie identyczne chromosomy w parach są nazywane chromosomy homologiczne. Różnice między tymi homologicznymi chromosomami występują tylko na poziomie sekwencji zasad nukleotydowych DNA każdego chromosomu.
Replikacja chromosomów
Przypomnij sobie, że DNA jest dwuniciowy. Gdy dwie nici zostaną fizycznie oddzielone na tyle, aby umożliwić skopiowanie każdej nici, jedna z dwóch rzeczy mogłaby potencjalnie stworzyć dwie dwuniciowe „potomne” kopie DNA.
Po pierwsze, każda z dwóch nowo zsyntetyzowanych nici może pozostać związana z nicią szablonu, z której została utworzona. Albo dwie „stare” nici mogą się połączyć, podczas gdy dwie właśnie zsyntetyzowane nici łączą się ze sobą.
Pierwszy scenariusz jest tym, co faktycznie się dzieje i nazywa się półkonserwatywny replikacja, ponieważ każda „nowa” dwuniciowa cząsteczka DNA jest w rzeczywistości w połowie „stara”, a w połowie „nowa”. (W konserwatywny replikacja, stare cząsteczki i nowe cząsteczki pozostają segregowane przy każdym kolejnym cyklu replikacji).
Oznacza to, że każdy „nowy” chromosom, zwany chromatydem, zawiera równą mieszaninę „starego” i „nowego” materiału. Chromatydy razem, połączone w ich wspólnym centromerie, tworzą duplikat chromosomu.
Replikacja DNA zachodzi podczas fazy cyklu życia komórek - okres po „uformowaniu się” nowo utworzonej komórki i rozpoczęciu powielania wszystkich jej części w gotowości do następnej mitozy i podziału komórki. Komórki spędzają większość swojego życia w fazie międzyfazowej.
Fazy mitozy
Mitoza, podział jądra komórek eukariotycznych na dwa identyczne jądra potomne, następuje międzyfazowo i bezpośrednio poprzedza podział samej komórki macierzystej (cytokineza). Składa się z pięciu faz:
Suma tych faz polega na tym, że centromery zduplikowanych chromosomów tworzą prostą linię w mniej więcej podzielonym jądrze, a jeden chromatyd w każdym zestawie jest przyciągany na inną stronę dzielącego się jądra.
Kiedy komórka się dzieli, każda komórka potomna ma teraz jedną un-duplikowany chromosom, który komórka następnie skoryguje, gdy replikacja DNA rozpocznie się na nowo w interfazie.