Selgitame, mis on kromosoomid ja kuidas nende struktuur koosneb. Lisaks selle peamised funktsioonid ja kromosoomide tüübid.
Mis on kromosoomid
Kromosoomid on kõrgelt organiseeritud struktuurid bioloogilistes rakkudes, mis koosnevad DNA-st ja muust valk, ja kus enamik Geneetiline teave üksikisikust. Neil on kindel X-kuju, mis on rakkude jagunemise või replikatsiooni etapis suurepäraselt jälgitav (meioos või mitoos).
Igal kromosoomil on iseloomulik kuju ja suurus ning neid leidub paarikaupa, tavaliselt identse arvuga kõigi samade indiviidide puhul. liigid. Sõltuvalt nende kromosoomide arvust (kromosoomikoormus) rakud see võib olla diploidne (2n) või haploidne (1n). Inimliigi kromosoomide arv on 46 paari.
Kromosoomid avastati aastal köögiviljarakud 19. sajandi lõpus teadlaste Karl Wilhelm von Nägeli (Šveits) ja Edouard Van Benendeni (Belgia) poolt iseseisvalt ning nende nimi tuleneb just nende vaatlemiseks kasutatud tinktuuridest (kreeka keelest:kroma, "Värv" jasoma, "Keha").
Kuid alles 20. sajandil saadi aru kromosoomide rollist pärilikkuses ja geneetilises edasikandumises: tuli oodata Mendeli seadusi ja esimest uurimine tema kohta DNA.
Eukarüootsete olendite rakkudes (st varustatud raku tuum), kromosoomid koosnevad kromatiinist, ainest, mis moodustab DNA, RNA ja muud valgud, millest osasid nimetatakse histoonideks ja osa mittehistoonideks. Kõik see moodustab nukleosoomid, moodustades mitteaktiivsed DNA rühmad, mis moodustavad kromosoomid ise.
Kromosoomi struktuur
Kromosoomidel on topeltstruktuur, mis koosneb kahest üksteisega paralleelsest struktuurist, mis on ühendatud tsentromeeriga, mida nimetatakse kromatiidideks. Igas kromatiidi "harus" asuvad geenid, identses asendis oma vaste suhtes (pidage meeles, et need on X-kujulised), lahtrites nn.lookus (loci mitmuses).
Kuna kromosoomid koosnevad tsentromeerist, mis jagab iga kromatiidi kaheks haruks: lühikeseks (p arm) ja pikaks (q arm), võib olenevalt tsentromeeri asukohast rääkida:
- Metatsentrilised kromosoomid. Tsentromeer asub peaaegu struktuuri keskel, moodustades selle harud pikkus väga sarnane.
- Submetatsentrilised kromosoomid. Tsentromeer on keskelt nihutatud, kuid mitte liiga palju. See moodustab ebatäpsed ja asümmeetrilised käed, mis on selgelt eristatavad.
- Akrotsentrilised kromosoomid. Tsentromeer on ühes otsas, moodustades suures osas erinevad käed.
Teisest küljest on eukarüootsete kromosoomide otstes telomeerid: need koosnevad väga korduvatest mittekodeerivatest DNA piirkondadest, mis täidavad kogu kromosoomi struktuurse stabiilsuse tagamise funktsiooni.
Prokarüootsetes organismides (ilma raku tuumata) seevastu ei ole kromosoomidel telomeere, kuna need on ringikujulised.
Kromosoomide funktsioon
Kromosoomide funktsioon ei saaks olla olulisem: nad vastutavad emaraku DNA-s sisalduva geneetilise teabe edastamise eest järglastele, rakkude replikatsiooni võimaldamise ja organismide kasvu, vanade või kahjustatud rakkude asendamise ning sugurakkude loomine (nagu ka uute isendite loomine seksuaalne paljunemine). Need on bioloogilised struktuurid, mis säilitavad geneetilise sisu ja takistavad (võimaluse korral) selle kahjustamist või kadumist.
Kromosoomide tüübid
Nagu juba nähtud, on selleks erinevad kromosoomid eukarüootsed rakud Y prokarüootid, vormilt ja funktsioonilt erinev.
- Prokarüootsed kromosoomid. Neil on üks DNA ahel ja need asuvad nukleoidides, mis on hajutatud tsütoplasma rakkudest.
- Eukarüootsed kromosoomid. Tunduvalt suuremad, neil on lineaarse DNA kaheahelaline (topeltheeliks).
Kuid kromosoomid elusolendid Eukarüoote saab eristada ka nende spetsiifilise rolli järgi isendi kogugenoomi moodustamisel, mis on ülimalt oluline liigi uue isendi loomisel sugulise paljunemise teel:
- Somaatilised kromosoomid.Neid nimetatakse ka autosomaalseteks, nad annavad inimesele tema mitteseksuaalsed omadused, st need, mis määratlevad teda ülejäänud mittesigimisvõimelistes aspektides.
- Sugukromosoomid. Allosoomidena tuntud kromosoomid määravad indiviidi seksuaalsed omadused ja seetõttu saab neid bioloogilise soo järgi eristada: meestel on 23 paari XY tüüpi kromosoome, naistel aga XX tüüpi kromosoome.