نفسر ما هي الكروموسومات وكيف تتكون بنيتها. بالإضافة إلى وظائفها الرئيسية وأنواع الكروموسومات.
ما هي الكروموسومات
الكروموسومات هي الهياكل عالية التنظيم داخل الخلايا البيولوجية ، وتتكون من الحمض النووي وغيرها بروتين، وحيث يوجد معظم المعلومات الجينية من فرد. لديهم شكل محدد لـ X ، والذي يمكن ملاحظته تمامًا خلال مراحل انقسام الخلية أو تكرارها (الانقسام الاختزالي أو الانقسام المتساوي).
كل كروموسوم له شكل وحجم مميزان ، ويوجدان في أزواج ، عادة بأعداد متطابقة لجميع الأفراد من نفس النوع أنواع. اعتمادًا على عدد الكروموسومات التي لديهم (حمل الكروموسوم) ، فإن الخلايا يمكن أن يكون ثنائي الصيغة الصبغية (2n) أو أحادي الصيغة الصبغية (1n). عدد الكروموسومات للجنس البشري 46 زوجًا.
تم اكتشاف الكروموسومات في خلايا الخضار في نهاية القرن التاسع عشر من قبل العالمين Karl Wilhelm von Nägeli (سويسرا) و Edouard Van Benenden (بلجيكا) ، بشكل مستقل ، واسمهما يأتي على وجه التحديد من الصبغات المستخدمة لتكون قادرة على ملاحظتها (من اليونانية:صفاءو "اللون" وسوما، "الجسم").
ولكن لم يتم فهم دور الكروموسومات في الوراثة والانتقال الجيني حتى القرن العشرين: كان علينا انتظار قوانين مندل والأولى. ابحاث عنه الحمض النووي.
في خلايا الكائنات حقيقية النواة (أي المزودة بـ نواة الخلية) ، الكروموسومات تتكون من الكروماتين ، المادة التي تتكون منها الحمض النووي ، RNA والبروتينات الأخرى ، بعضها أساسي يسمى الهستونات وبعض غير الهيستونات. كل هذا يتكون من النيوكليوسومات ، وتشكل مجموعات غير نشطة من الحمض النووي التي تشكل الكروموسومات نفسها.
هيكل الكروموسوم
للكروموسومات بنية مزدوجة ، تتكون من بنيتين متوازيتين مع بعضهما البعض ومرتبطة بمركز مركزي يسمى الكروماتيدات. توجد في كل من "أذرع" الكروماتيد الجينات، في وضع مماثل بالنسبة إلى نظيرتها (تذكر أنها على شكل X) ، في مقصورات تسمىالمكان (مكان بصيغة الجمع).
نظرًا لأن الكروموسومات تتكون من مركز يقسم كل كروماتيد إلى ذراعين: ذراع قصير (ذراع p) وآخر طويل (ذراع q) ، اعتمادًا على موقع السنترومير ، يمكننا التحدث عن:
- الكروموسومات المترية. يقع السنترومير تقريبًا في منتصف الهيكل ، ويشكل أذرع الطول مشابه جدا.
- الكروموسومات تحت المتاخمة. يتم إزاحة السنترومير عن المركز ، لكن ليس كثيرًا. وهذا يشكل أذرعًا غير دقيقة وغير متكافئة ، ويمكن تمييزها بوضوح.
- الكروموسومات Acrocentric. يقع السنترومير في أحد طرفيه ، ويشكل أذرع مختلفة إلى حد كبير.
من ناحية أخرى ، تحتوي الكروموسومات حقيقية النواة على تيلوميرات في نهاياتها: تتكون من مناطق DNA شديدة التكرار وغير مشفرة تؤدي وظيفة توفير الاستقرار الهيكلي للكروموسوم بأكمله.
من ناحية أخرى ، في الكائنات بدائية النواة (بدون نواة الخلية) ، لا تحتوي الكروموسومات على تيلوميرات ، لأنها دائرية الشكل.
وظيفة الكروموسوم
لا يمكن أن تكون وظيفة الكروموسومات أكثر أهمية: فهي مسؤولة عن نقل المعلومات الجينية الموجودة في الحمض النووي للخلية الأم إلى المتحدرين ، مما يسمح بتكاثر الخلايا ونمو الكائنات الحية ، واستبدال الخلايا القديمة أو التالفة ، و إنشاء الخلايا الإنجابية (وكذلك الأفراد الجدد أثناء التكاثر الجنسي). هذه هي الهياكل البيولوجية التي تحافظ على المحتوى الجيني وتمنع (حيثما أمكن) من التلف أو الضياع.
أنواع الكروموسومات
كما رأينا بالفعل ، هناك كروموسومات مختلفة لـ الخلايا حقيقية النواة ص بدائيات النوى، قابلة للتفاضل في الشكل والوظيفة.
- الكروموسومات بدائية النواة. لديهم حبلا DNA واحد وتقع داخل النيوكليويد المنتشرة في جميع أنحاء السيتوبلازم من الخلايا.
- الكروموسومات حقيقية النواة. أكبر بكثير ، لديهم خيط مزدوج من الحمض النووي الخطي (الحلزون المزدوج).
ومع ذلك ، فإن الكروموسومات من كائنات حية يمكن أيضًا تمييز حقيقيات النوى وفقًا لدورها المحدد في تكوين الجينوم الكلي للفرد ، وهو أمر مهم للغاية عند تكوين فرد جديد من النوع من خلال التكاثر الجنسي:
- الكروموسومات الجسدية.يُطلق عليها أيضًا اسم الصبغي الجسدي ، وهي تمنح الفرد خصائصه غير الجنسية ، أي تلك التي تحدده في بقية الجوانب غير الإنجابية.
- الكروموسومات الجنسية. تُعرف باسم allosomes ، وهي الكروموسومات التي تحدد الخصائص الجنسية للفرد وبالتالي يمكن تمييزها وفقًا للجنس البيولوجي: لدى الذكور 23 زوجًا من الكروموسومات من النوع XY ، بينما تمتلك الإناث النوع XX.