Chromatydy - funkcje i części

1780
Robert Johnston

ZA chromatyd jest to jedna z dwóch kopii, które są wytwarzane przez replikację chromosomu eukariotycznego, widoczne tylko podczas wydarzeń podziału komórek, takich jak mitoza i mejoza.

Podczas podziału mitotycznego chromatydy siostrzane są wynikiem replikacji DNA tego samego chromosomu i różnią się od chromosomów homologicznych tym, że pochodzą od dwóch różnych osobników, matki i ojca, więc chociaż są rekombinowane, nie są identyczne.

W ten sposób chromatydy są częścią wszystkich chromosomów eukariotycznych i spełniają podstawowe funkcje w wiernym przekazywaniu informacji genetycznej z komórki do jej potomstwa, ponieważ na przykład zawartość genetyczna dwóch chromatyd siostrzanych komórki w mitozie jest identyczna..

Ogólnie rzecz biorąc, każda chromatyda składa się z DNA nawiniętego na jądra utworzone przez oktamery białek histonowych, które aktywnie uczestniczą w regulacji ekspresji genów zawartych w tej cząsteczce DNA..

Jak widać tylko podczas podziału, chromatydy są zwykle widziane parami, blisko siebie na całej długości, a zwłaszcza w okolicy centromeru..

Indeks artykułów

  • 1 Funkcje chromatydów
    • 1.1 Tworzenie komórek podczas mitozy i gamet
    • 1.2 Przekazywanie informacji genetycznej
  • 2 części chromatyd
    • 2.1 Chromatydy podczas mitozy
    • 2.2 Chromatydy podczas mejozy
  • 3 Odnośniki

Funkcje chromatydowe

Ogólny schemat chromosomu, na którym wskazano chromatydy (źródło: Myckel [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] przez Wikimedia Commons)

Chromatydy to struktury jądrowe, które przenoszą informacje genetyczne i epigenetyczne wszystkich komórek eukariotycznych. Są one niezbędne do prawidłowego rozmieszczenia materiału dziedzicznego podczas podziału komórki, w wyniku mitozy lub mejozy..

Tworzenie się komórek podczas mitozy i gamet

Ponieważ termin ten jest używany szczególnie w odniesieniu do zduplikowanego materiału genetycznego chromosomu, chromatyda jest zatem niezbędna do tworzenia genetycznie identycznych komórek podczas mitozy oraz do tworzenia gamet podczas mejozy organizmów rozrodczych..

Materiał genetyczny zawarty w chromatydach, który przechodzi z komórki do potomstwa poprzez podział komórki, zawiera wszystkie informacje niezbędne do nadania komórkom ich własnych cech, a tym samym organizmu, który tworzą..

Przekazywanie informacji genetycznej

Właściwa segregacja chromatyd siostrzanych jest niezbędna do funkcjonowania żywej istoty, ponieważ jeśli nie są one wiernie przenoszone z jednej komórki do drugiej lub nie zostaną rozdzielone podczas podziału, mogą wystąpić zaburzenia genetyczne, które są szkodliwe dla rozwoju komórki. wyzwalany.

Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku organizmów diploidalnych, takich jak ludzie, na przykład, ale nie tylko w przypadku innych organizmów poliploidalnych, takich jak rośliny, ponieważ mają one „zapasowe” zestawy swoich chromosomów, to znaczy mają je w więcej niż dwóch kopiach.

Na przykład kobiety mają dwie kopie chromosomu płciowego X, więc każdy błąd replikacji jednego z nich można „poprawić” lub „uzupełnić” informacjami zawartymi w drugim, w przeciwnym razie mężczyźni, ponieważ mają one jedną kopię chromosomu Y i pojedynczej kopii chromosomu X, które nie są homologiczne.

Części chromatydowe

Chatyda składa się z wysoce zorganizowanej i zwartej dwupasmowej cząsteczki DNA. Zagęszczenie tej cząsteczki następuje dzięki jej połączeniu z zestawem białek histonowych, które tworzą strukturę zwaną nukleosomem, wokół której nawinięte jest DNA.

Zwinięcie DNA wokół nukleosomów jest możliwe, ponieważ histony zawierają liczne dodatnio naładowane aminokwasy, które potrafią oddziaływać elektrostatycznie z ujemnymi ładunkami charakterystycznymi dla kwasu nukleinowego..

Z kolei nukleosomy zwijają się na sobie, jeszcze bardziej zagęszczając i tworząc strukturę włóknistą znaną jako włókno 30 nm, którą obserwuje się podczas mitozy..

W regionie tej karty znajduje się kompleks białek DNA zwany centromer, w którym znajduje się kinetochor, czyli miejsce, w którym mitotyczne wrzeciono łączy się podczas podziału komórki..

Chromatydy podczas mitozy

Pod koniec mitotycznej profazy można zweryfikować, że każdy chromosom składa się z dwóch włókien połączonych ze sobą w całej jego strukturze, a zwłaszcza w bardziej zwartym regionie znanym jako centromer; te włókna są chromatydami siostrzanymi, produktem poprzedniej replikacji.

Chromosomy podczas procesu podziału komórki (źródło: SyntaxError55 w angielskiej Wikipedii [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Ścisły związek między chromatydami siostrzanymi w całej ich strukturze uzyskuje się dzięki kompleksowi białek zwanemu kohezyną, który działa jako „pomost” między nimi. Ta kohezja jest ustalana podczas replikacji DNA, przed segregacją chromatyd w kierunku komórek potomnych..

Kiedy chromatydy siostrzane są rozdzielane podczas metafazy-anafazy, każda chromatyda wydzielana do jednej z komórek potomnych jest uważana za chromosom, który replikuje się i ponownie tworzy siostrzaną chromatydę przed następną mitozą..

Chromatydy podczas mejozy

Większość komórek eukariotycznych organizmów rozmnażających się płciowo ma w swoim jądrze zestaw chromosomów od jednego rodzica i inny zestaw od drugiego, to znaczy niektóre chromosomy od matki i inne od ojca, które są znane jako chromosomy homologiczne, ponieważ są genetycznie równoważne, ale nie identyczne.

Każdy homologiczny chromosom to wysoce uporządkowana nić DNA i białek (chromatydy), która, zanim komórka rozpocznie proces podziału, jest luźno ułożona w jądrze.

Zanim komórka płciowa wejdzie w fazę mejotyczną, każdy homologiczny chromosom jest zduplikowany, składając się z dwóch identycznych chromatyd siostrzanych połączonych w całej swojej strukturze oraz w regionie centromerowym, jak to ma miejsce podczas mitozy.

Podczas profazy pierwszego podziału mejotycznego homologiczne chromosomy (ojca i matki), z których każdy jest już złożony z dwóch siostrzanych chromatyd, zbliżają się do siebie na całej swojej długości w procesie zwanym synapsą, w wyniku którego powstaje kompleks zwany tetradą. powstaje, złożony z każdego homologicznego chromosomu i jego siostrzanej chromatydy.

Synapsa umożliwia wymianę genetyczną lub rekombinację między homologicznymi chromosomami, które później rozdzielają się podczas anafazy I mejozy i rozprowadzają do oddzielnych komórek.

Siostrzane chromatydy każdego homologicznego chromosomu są wydzielane jako pojedyncza jednostka podczas pierwszego podziału mejotycznego, ponieważ są przemieszczane w kierunku tej samej komórki, ale są oddzielane od siebie podczas mejozy II, w której wytwarzane są komórki o haploidalnej liczbie chromosomów..

Bibliografia

  1. Klug, W. S., & Cummings, M. R. (2006). Koncepcje genetyki. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education.
  2. Michaelis, C., Ciosk, R., & Nasmyth, K. (1997). Cohezyny: białka chromosomalne, które zapobiegają przedwczesnemu oddzieleniu chromatyd siostrzanych. Celi, 91 (1), 35-45.
  3. Revenkova, E. i Jessberger, R. (2005). Utrzymywanie razem siostrzanych chromatyd: kohezyny w mejozie. Powielanie, 130 (6), 783-790.
  4. Solomon, B. Martin, Biology, 7. wydanie, Thompson Learning Inc., 2005. ISBN 0-534-49276.
  5. Suzuki, D. T. i Griffiths, A. J. (1976). Wprowadzenie do analizy genetycznej. WH Freeman and Company.

Jeszcze bez komentarzy