Sisu
Kromosoomid on elusate rakkude mikroskoopilised üksused, mis sisaldavad kogu organismi geneetilist teavet. Kromosoomid koosnevad DNA-st (desoksüribonukleiinhape, kromosoomides sisalduv informatsiooni kandev molekul) ja struktuurvalkudest.
Kohe pärast raku jagunemist on sellel igas kromosoomis üks koopia. Varsti korratakse või kopeeritakse iga kromosoom selleks ettevalmistamisel mitoos ja veel üks rakujagunemise ring.
Kopeeritud kromosoom (või samaväärselt dubleeritud kromosoom) sisaldab kahte identset kromatiidi, mida nimetatakse ka õde kromatiidid. Erinevus dubleeritud kromosoomi ja kromatiidi vahel on rangelt öeldes see, et kromosoom sisaldab kahte kromatiidi, mis on ühendatud struktuuriga, mida nimetatakse tsentromeer.
Seetõttu sisaldab dubleeritud kromosoom kahte identset ahelat, mis on piki pikkust ühendatud vastavate DNA pikkustega.
Kromosoomide roll
Kromosoomid pole midagi muud kui ainsateks nimetatava aine tükkideks kromatiin, mis koosneb väga pikkadest DNA molekulidest, mis on mähitud spetsiaalsete valkude ümber histoonid. Erinevatel organismidel on erinev arv kromosoome. Inimestel on näiteks 46.
Enamikus prokarüootides (s.o bakterites ja bakterites Archaea asuvates organismides) ei ole rõnga konformatsioonis rohkem kui üks kromosoom, mis on piisav ühe- või paarrakulise organismi vajaduste rahuldamiseks.
Inimestel toimuva seksuaalse paljunemise korral kannab sperma rakk pool isade kogu DNA komplekti ja munarakk omab kogu ema komplekti. Kui need viljastamise käigus sulanduvad, moodustub 46-kromosoomiline tsügoot, millest saab varsti embrüo ja seejärel loode.
Sisuliselt oli esimene tuvastatav asi teie värskelt kokkupandud kromosoomides olev DNA, mis on ainulaadne kogu inimkonna ajaloos (välja arvatud juhul, kui teil on identne kaksik).
Homoloogsed kromosoomid vs kromatiidid
Inimestel on 46 kromosoomi, 23 kummaltki vanemalt; 22 need on eraldatud paarides, mis tähendab, et 1. kromosoomi koopia, mille te oma emalt pärisite, on struktuurilt identne 1. kromosoomi koopiaga, mille te isalt pärisite, ja nii edasi ülejäänud 21 "kokkulangeva" kromosoomi korral. Iga vanema komplekti 23. kromosoom on a sugukromosoom, kas X või Y.
Neid paariliselt struktuurselt identseid kromosoome nimetatakse homoloogsed kromosoomid. Erinevused nende homoloogsete kromosoomide vahel ilmnevad ainult iga kromosoomi DNA nukleotiidide alusjärjestuste tasemel.
Kromosoomi replikatsioon
Tuletage meelde, et DNA on kaheahelaline. Kui kaks ahelat eraldatakse füüsiliselt piisavalt, et kumbagi ahelat saaks kopeerida, võib üks kahest ahelast koosnev "tütar" DNA koopia luua üks kahest asjast.
Esiteks võiksid mõlemad kahest sünteesitud ahelast jääda seotuks matriitsi ahelaga, millest see loodi. Või kaks "vana" ahelat võiksid uuesti ühineda, samal ajal kui kaks lihtsalt sünteesitud ahelat seostuvad üksteisega.
Endine stsenaarium on see, mis tegelikult toimub, ja seda nimetatakse poolkonservatiivne replikatsiooni, kuna iga "uus" kaheahelaline DNA molekul on tegelikult pool "vana" ja pool "uus". (Sisse konservatiivne replikatsioon, vanad molekulid ja uued molekulid jäävad iga järgneva replikatsioonitsükliga eraldatuks.)
See tähendab, et iga "uus" kromosoom, mida nimetatakse kromatiidiks, sisaldab võrdset segu "vanast" ja "uuest" materjalist. Koos ühises tsentromeetris ühendatud kromatiidid moodustavad dubleeritud kromosoomi.
DNA replikatsioon toimub rakkude elutsükli vahefaasis - periood pärast seda, kui vast moodustatud rakk on "rahunenud" ja alustanud kõigi selle osade dubleerimist, valmistudes järgmiseks mitoosiks ja rakkude jagunemiseks. Rakud veedavad suurema osa oma elust faaside vahel.
Mitoosi faasid
Mitoos, eukarüootsete rakkude tuuma jagunemine kaheks identseks tütartuumiks, toimub faasidevaheliselt ja eelneb vahetult emaraku enda jagunemisele (tsütokinees). See koosneb viiest etapist:
Nende faaside summa kokku on see, et dubleeritud kromosoomide tsentromeerid moodustavad jagunevas tuumas sirge ja igas komplektis üks kromatiid tõmmatakse jaguneva tuuma teisele poole.
Kui lahter jaguneb, on igal tütarrakul nüüd üks un- paljundatud kromosoom, mille rakk seejärel korrigeerib, kui DNA replikatsioon algab uuesti faaside vahel.