Przeczytaj
Budowa chromosomu
Jedną z najważniejszych struktur komórki eukariotycznej jest jej jądro. To tutaj znajduje się informacja genetyczna w postaci kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA)kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA), od której zależy budowa komórki i pełnione przez nią funkcje. W jądrze komórkowym DNA występuje w postaci chromatyny, której jednostki strukturalne – nukleosomy powstają z połączenia DNA z białkami zasadowymi zwanymi histonamihistonami. Gdy komórka nie dzieli się, chromatynachromatyna ma postać luźno splątanych nici. W chwili przystąpienia komórki do podziału chromatyna, tworząc pętle, ulega maksymalnemu „upakowaniu” i w ten sposób we wnętrzu jądra pojawiają się pałeczkowate twory zwane chromosomamichromosomami. Więcej o organizacji DNA przeczytasz w lekcji „Od chromatyny do chromosomuOd chromatyny do chromosomu”.
W trakcie fazy S (będącej częścią interfazy) następuje podwojenie materiału genetycznego na drodze replikacji. W rezultacie po replikacji DNA chromosomy składają się z dwóch równoległych w stosunku do siebie cząsteczek DNA – chromatyd, które najczęściej tworzą dwie pary ramion połączonych przewężeniem pierwotnym zwanym centromeremcentromerem. To właśnie do niego przyłączają się włókna wrzeciona kariokinetycznego, które w czasie podziałów komórkowych umożliwiają rozejście się chromosomów do komórek potomnych. W niektórych chromosomach znajduje się dodatkowe przewężenie wtórne, a tuż za nim niewielki fragment chromosomu nazywany satelitą lub trabantem. Obszar ten określa się jako jąderkotwórczy, ponieważ – jak sama nazwa wskazuje – jest on elementem tworzącym jąderka w jądrach komórek potomnych.
Chromosomy najlepiej obserwować w trakcie metafazy – jednej z faz podziału komórkowego – gdyż wszystkie wymienione elementy budowy są wtedy doskonale widoczne. Dzieje się tak, ponieważ podczas metafazy dochodzi do największej kondensacji chromatyny.
Porównanie liczby genów i liczby par chromosomów u przedstawicieli różnych gatunków
Nazwa gatunku | Opis | Liczba genów | Liczba par chromosomów |
|---|---|---|---|
Drożdże piekarnicze (Saccharomyces cerevisiae) | Jednokomórkowy grzyb | 6000 | 16 |
Ryż siewny (Oryza sativa) | Roślina hodowana w celu spożycia | 41000 | 12 |
Rzodkiewnik pospolity (Arabidopsis thaliana) | Roślina jednoroczna | 26000 | 5 |
Topola kalifornijska (Populus trichocarpa) | Duże drzewo | 46000 | 19 |
Muszka owocowa (Drosophila melanogaster) | Owad, którego larwy żywią się dojrzałymi owocami | 14000 | 4 |
Caenorhabditis elegans | Niepasożytniczy nicień bytujący w glebach | 19000 | 6 |
Człowiek rozumny (Homo sapiens) | Ssak dwunożny | 23000 | 23 |
Rozwielitka pchłowata (Daphnia pulex) | Skorupiak, gatunek wioślarki | 31000 | 12 |
Klasyfikacja chromosomów ze względu na budowę morfologiczną
Ze względu na długość ramion i położenie centromeru chromosomy możemy sklasyfikować następująco:
- Nazwa kategorii: Rodzaje chromosomów {color=#003366}
- Nazwa kategorii: chromosom[br]metacentryczny[br]– centromer położony[br]w środku, ramiona[br]równej długości{color=#006699}
- Nazwa kategorii: chromoson[br]submetacentryczny[br]– centromer położony[br]w pobliżu środka[br]chromosomu, ramiona [br]różnej, ale zbliżonej[br]długości{color=#3366CC}
- Nazwa kategorii: chromosom[br]akrocentryczny[br]– centromer położony[br]bardzo blisko końca,[br]jedno ramię bardzo[br] krótkie{color=#3399CC}
- Nazwa kategorii: chromosom[br]telocentryczny[br]– centromer położony[br]na końcu jedynego[br]ramienia[br]chromosomu{color=#66CCFF} Koniec elementów należących do kategorii Rodzaje chromosomów {color=#003366}
- Elementy należące do kategorii Rodzaje chromosomów
Typy morfologiczne chromosomów
W ludzkim kariotypie nie występują wszystkie typy chromosomów – jest on pozbawiony chromosomów telocentrycznych. Ten typ chromosomów obserwuje się w kariotypie myszy domowej (Mus musculus). Rzadziej niż chromosomy telocentryczne spotyka się chromosomy holocentryczne, czyli chromosomy, których nie posiadają przewężenia pierwotnego a ich kinetochor rozciąga się na całej długości chromatyd. Taki typ chromosomów obserwuje się m. in. u nicienia Caenorhabditis elegans), który jest jednym z organizmów modelowych.
Słownik
(łac. centrum – środek; gr. méros – część) część chromosomu odpowiedzialna za segregację chromosomów podczas podziału komórki (mitozy i mejozy); utrzymuje kontakt pomiędzy chromatydami siostrzanymi, aż do ich rozdzielenia podczas anafazy; w regionie centromeru znajdują się sekwencje wiążące białka tworzące kinetochor (struktura umożliwiająca połączenie chromatydy z mikrotubulami wchodzącymi w skład wrzeciona podziałowego)
(gr. chrṓma – barwa; eídos – postać, kształt) połowa chromosomu po replikacji DNA, widoczna jako odrębna jednostka morfologiczna w stadiach bezpośrednio poprzedzających podział materiału genetycznego (mitoza, mejoza); chromatydy siostrzane to dwie identyczne chromatydy powstałe po replikacji i połączone centromerem
(gr. chrṓma – barwa) substancja nukleoproteinowa występująca w jądrze komórkowym; zbudowana z DNA, histonów, białek niehistonowych oraz niewielkiej ilości RNA
struktury zawierające materiał genetyczny komórki; stanowią jednostki segregacji w podziale jądra komórkowego
(gr. histós – tkanka) białko zasadowe występujące w jądrach komórkowych roślin i zwierząt; tworzą rdzeń nukleosomu
wielkocząsteczkowy biopolimer obecny we wszystkich komórkach organizmów; materialny nośnik informacji genetycznej; DNA w komórkach występuje najczęściej w postaci dwuniciowej
podstawowa podjednostka organizacji eukariotycznej chromatyny; tworzy ją odcinek DNA o długości ok. 200 par zasad oplatający ciasno kompleks ośmiu cząsteczek zasadowych białek histonowych (oktamer)
krótki odcinek chromosomu położony na końcu ramienia chromosomu, oddzielony przewężeniem; niekiedy może znajdować się w środku chromosomu