Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Хромосома



План:


Введення

Схема будови хромосоми в пізній профазі - метафазі мітозу. 1 - хроматида; 2 - центромера; 3 - коротке плече, 4 - довге плече.
Хромосомний набір ( каріотип) людини (жіночий).

Хромосоми ( др.-греч. χρῶμα - Колір і σῶμα - Тіло) - нуклеопротеїдні структури в ядрі еукаріотичної клітини (клітини, що містить ядро), які стають легко помітними в певних фазах клітинного циклу (під час мітозу або мейозу). Хромосоми являють собою високий ступінь конденсації хроматину, постійно присутнього в клітинному ядрі. Початково термін був запропонований для позначення структур, що виявляються в еукаріотичних клітинах, але в останні десятиліття все частіше говорять про бактеріальних хромосомах. У хромосомах зосереджена велика частина спадкової інформації.


1. Хромосоми еукаріот

Основу хромосоми становить лінійна (не замкнута в кільце) макромолекула дезоксирибонуклеїнової кислоти ( ДНК) значної довжини (наприклад, в молекулах ДНК хромосом людини налічується від 50 до 245 000 000 пар азотистих основ). У розтягнутому вигляді довжина хромосоми людини може досягати 5 см. Крім неї, до складу хромосоми входять п'ять спеціалізованих білків - H1, H2A, H2B, H3 і H4 (так звані гістони) і ряд негістонових білків. Послідовність амінокислот гістонів висококонсерватівна і практично не розрізняється в різних групах організмів.

В інтерфазі хроматин не конденсувалася, але і в цей час його нитки являють собою комплекс з ДНК і білків. Макромолекула ДНК обвиває октомери (структури, що складається з восьми білкових глобул) гістонових білків H2A, H2B, H3 і H4, утворюючи структури, названі Нуклеосома. В цілому вся конструкція трохи нагадує намиста. Послідовність з таких нуклеосом, з'єднаних білком H1, називається нуклеофіламентом (nucleofilament), або нуклеосомной ниткою, діаметром близько 10 нм.

У ранній інтерфазі (фаза G 1) основу кожної з майбутніх хромосом становить одна молекула ДНК. У фазі синтезу (S) молекули ДНК вступають в процес реплікації і подвоюються. У пізній інтерфазі (фаза G 2) основа кожної з хромосом складається з двох ідентичних молекул ДНК, що утворилися в результаті реплікації і з'єднаних між собою в районі центромерного послідовності.

Перед початком розподілу клітинного ядра хромосома, представлена ​​на цей момент ланцюжком нуклеосом, починає спіралізовиваться, або упаковуватися, утворюючи за допомогою білка H1 більш товсту хроматіновие нитка, або хроматид, (chromatin fiber) діаметром 30 нм. В результаті подальшої спіралізаціі діаметр хроматиди досягає до часу метафази 700 нм. Значна товщина хромосоми (діаметр 1400 нм) на стадії метафази дозволяє, нарешті, побачити її в світловий мікроскоп. Конденсована хромосома має вигляд літери X (часто з нерівними плечима), оскільки дві хроматиди, що виникли в результаті реплікації, як і раніше з'єднані між собою в районі центромери (детальніше про долю хромосом при клітинному поділі див. статті мітоз і мейоз).


1.1. Первинна перетяжка

Хромосомна перетяжка (X. п.), в якій локалізується центромера і яка ділить хромосому на плечі.

1.2. Вторинні перетяжки

Морфологічний ознака, що дозволяє ідентифікувати окремі хромосоми в наборі. Від первинної перетяжки відрізняються відсутністю помітного кута між сегментами хромосоми. Вторинні перетяжки бувають короткими і довгими і локалізуються в різних точках по довжині хромосоми. У людини це 9, 13, 14, 15, 21 і 22 хромосоми.

1.3. Типи будови хромосом

Розрізняють чотири типи будови хромосом:

  • телоцентріческіе (паличкоподібні хромосоми з Центромера, розташованої на проксимальному кінці);
  • акроцентріческіе (паличкоподібні хромосоми з дуже коротким, майже непомітним друге плече);
  • субметацентріческіе (з плечима нерівній довжини, що нагадують за формою букву L);
  • метацентріческая (V-подібні хромосоми, що володіють плечима рівної довжини).

Тип хромосом є постійним для кожної гомологічною хромосоми і може бути постійним у всіх представників одного виду або роду.


1.4. Супутники (сателіти)

Сателіт - це округле або подовжене тільце, відокремлене від основної частини хромосоми тонкою хроматиновой ниткою, за діаметром рівний або трохи менший хромосомі. Хромосоми, що володіють супутником прийнято позначати SAT-хромосомами. Форма, величина супутника і зв'язує його нитки постійні для кожної хромосоми.

1.5. Зона ядерця

Зони ядерця (організатори ядерця) - спеціальні ділянки, з якими пов'язана поява деяких вторинних перетяжок.

1.6. Хромонема

Хромонема - це спіральна структура, яку вдається побачити в декомпактізованние хромосомах через електронний мікроскоп. Вперше спостерігалася Баранецький в 1880 році в хромосомах клітин пиляків традесканції, термін ввів Вейдовський. Хромонема може складатися з двох, чотирьох і більше ниток, залежно від досліджуваного об'єкта. Ці нитки утворюють спіралі двох типів:

  • паранеміческую (елементи спіралі легко роз'єднати);
  • плектонеміческую (нитки щільно переплітаються).

1.7. Хромосомні перебудови

Порушення структури хромосом відбувається в результаті спонтанних або спровокованих змін (наприклад, після опромінення).


2. Гігантські хромосоми

Такі хромосоми, для яких характерні величезні розміри, можна спостерігати в деяких клітинах на певних стадіях клітинного циклу. Наприклад, вони виявляються в клітинах деяких тканин личинок двокрилих комах ( політенні хромосоми) і в ооцитах різних хребетних і безхребетних ( хромосоми типу лампових щіток). Саме на препаратах гігантських хромосом вдалося виявити ознаки активності генів.


2.1. Політенние хромосоми

Вперше виявлені Бальбіані в 1881 -го, проте їх цитогенетична роль була виявлена ​​Костовим, Пайнтер, Гейтц і Бауером. Містяться в клітинах слинних залоз, кишечника, трахей, жирового тіла і мальпігієвих судин личинок двокрилих.


2.2. Хромосоми типу лампових щіток

Хромосоми типу лампових щіток - це спеціальна форма хромосом, яку вони набувають у багатьох тварин в ході оогенезу (розвитку жіночих статевих клітин). Вперше виявлені Флеммінгом в 1882; сама назва " хромосоми типу лампових щіток "було запропоновано Рюккерта в 1892. По довжині перевищують політенні хромосоми, спостерігаються в ооцитах на стадії діплотени перший профази мейозу, під час якої процеси синтезу, що призводять до утворення жовтка, найбільш інтенсивні. Загальна довжина хромосомного набору в ооцитах деяких хвостатих амфібій досягає 5900 мкм.


3. Бактеріальні хромосоми

Прокаріоти ( археї і бактерії, в тому числі мітохондрії і пластиди, постійно мешкають в клітинах більшості еукаріот) не мають хромосом у власному розумінні цього слова. У більшості з них в клітці є тільки одна макромолекула ДНК, замкнута в кільце (ця структура отримала назву нуклеоїд). У ряду бактерій виявлені лінійні (не замкнуті в кільце) макромолекули ДНК. Крім нуклеоида або лінійних макромолекул, ДНК може бути присутнім в цитоплазмі прокаріотних клітин у вигляді невеликих замкнутих у кільце молекул ДНК, так званих плазмід, що містять зазвичай незначне, порівняно з бактеріальною хромосомою, число генів. Склад плазмід може бути непостійний, бактерії можуть обмінюватися плазмідами в ході парасексуальних процесу.

Є дані про наявність у бактерій білків, пов'язаних з ДНК нуклеоида, але гістонів у них не виявлено.


4. Хромосоми людини

У кожній ядерні соматичної клітці людини міститься 23 пари лінійних хромосом, а також численні копії мітохондріальної ДНК. У наведеній нижче таблиці показано число генів і підстав у хромосомах людини.

Хромосома Кількість генів Всього підстав Секвенування підстав
1 4234 247 199 719 224 999 719
2 1491 242 751 149 237 712 649
3 1550 199 446 827 194 704 827
4 446 191 263 063 187 297 063
5 609 180 837 866 177 702 766
6 2281 170 896 993 167 273 993
7 2135 158 821 424 154 952 424
8 1106 146 274 826 142 612 826
9 1920 140 442 298 120 312 298
10 1793 135 374 737 131 624 737
11 379 134 452 384 131 130 853
12 1430 132 289 534 130 303 534
13 924 114 127 980 95559980
14 1347 106 360 585 88290585
15 921 100 338 915 81341915
16 909 88822254 78884754
17 1672 78654742 77800220
18 519 76117153 74656155
19 1555 63806651 55785651
20 1008 62435965 59505254
21 578 46944323 34171998
22 1092 49528953 34893953
X-хромосома 1846 154 913 754 151 058 754
Y-хромосома 86 57741652 25121652
Всього 32185 3079843747 2857698560

Література

  • Е. де Робертс, В. Новинський, Ф. Саес. Біологія клітини. - M.: Світ, 1973. - С. 40-49.



Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Y-хромосома
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru