Swyddogaeth o gromosomau a'u strwythur. Beth mae'r cromosomau yn y gell?

Bydd Mae'r erthygl hon yn mynd i'r afael â'r strwythur o ewcaryotig gelloedd, diwydiant bioleg cromosomau, strwythur a swyddogaeth yn cael eu hastudio, a elwir sytoleg.

Hanes o ddarganfod

A yw yn elfen bwysig o'r cnewyllyn cell, cromosom eu darganfod yn y 19eg ganrif gan nifer o ymchwilwyr. Mae biolegydd Rwsia I. Chistyakov yn eu hastudio yn ystod mitosis (cellraniad), a ddarganfuwyd anatomydd Almaeneg Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz iddynt yn ystod y gwaith o baratoi paratoadau histolegol a elwir yn gromosomau, sy'n cael ei staenio lloi am ymateb cyflym o'r strwythurau hyn yn y rhyngweithio gyda magenta llifyn organig.

Crynhodd Fleming y dystiolaeth wyddonol ar yr hyn y swyddogaeth yn cael ei pherfformio gan y cromosomau mewn celloedd sydd wedi ei addurno cnewyllyn.

Strwythur Allanol o gromosomau

Mae'r rhain yn ffurfio microsgopig lleoli yn y niwclysau - y celloedd organynnau pwysicaf ac yn gwasanaethu fel lle o storio a throsglwyddo gwybodaeth etifeddol o organeb. Gromosomau cynnwys cynhwysyn arbennig - cromatin. Mae'n conglomeration o ffilamentau mân - fibrils a gronynnau. O safbwynt cemegol, cyfansoddyn hwn o llinol molecylau DNA (tua 40%) gyda proteinau histone penodol.

Cyfadeiladau sy'n cynnwys yr 8 peptidau a moleciwlau DNA edafedd dirdro ar globylau protein, fel coiliau a elwir nucleosomes. Plot asid diocsiriboniwclëig gyfystyr 1.75 chwyldroadau o amgylch y rhan siafft ac mae ar ffurf ellipsoid tua 10 nanometr o hyd a 5-6 o led. Mae presenoldeb y strwythurau hyn (gromosomau) yn y craidd yn gwasanaethu fel nodwedd tacsonomig gelloedd ewcaryotig. Mae yn y ffurf nucleosomes cromosomau yn gweithredu fel gadw a throsglwyddo nodweddion genetig.

Mae dibyniaeth y strwythur y cromosomau y cam cylch gell

Os bydd y gell yn Rhyngffas, sy'n cael ei nodweddu gan ei dwf a metaboledd dwys, ond mae'r diffyg is-adran, y cromosomau yn y niwclews yn cael y math o ffilamentau tenau despiralizovannyh - chromonemata. Fel arfer maent yn cael eu cydblethu, ac yn weledol yn eu rhannu i mewn i strwythurau ar wahân amhosibl. Ar adeg dyfodiad cellraniad, sydd mewn celloedd somatig alw'n mitosis, ac yn cael rhyw - meiosis, cromosomau ddechrau ar y helical a dewychu, yn dod yn fwy gweladwy yn y microsgop.

Lefelau drefnu cromosomau

Unedau o etifeddeg - cromosom, yn edrych yn fanwl y geneteg gwyddoniaeth. Mae gwyddonwyr wedi darganfod bod edau nucleosomal cynnwys proteinau DNA-histone ffurfio gorchymyn cyntaf troellog. Mae pacio trwchus o strwythur cromatin yn digwydd o ganlyniad i ffurfio uwch - solenoid. Mae'n trefnu a'u selio mewn hyd yn oed yn fwy cymhleth torchog-coil. Mae pob un o'r lefelau sefydliadau cromosom uchod wrth baratoi ar gyfer y celloedd i rannu.

Mae yn yr uned strwythurol cylch mitotig o etifeddeg, sy'n cynnwys genynnau sy'n cynnwys DNA yn cael eu byrhau ac yn tewhau gymharu â chromonemata filiform cyfnod Rhyngffas o tua 19 mil. Times. Mae'r compact ffurflen cromosom swyddogaethau cnewyllyn sydd i drosglwyddo nodweddion genetig yr organeb, yn barod i rannu somatig neu germ celloedd.

Mae morffoleg y cromosomau

cromosomau Gellir swyddogaeth ei egluro trwy astudio eu nodweddion morffolegol sy'n cael eu holrhain gorau yn y cylch mitotig. Mae'n profi bod yn y cyfnod synthetig o Rhyngffas màs o DNA yn y gell yn cael ei dyblu oherwydd bod gan bob cell merch a ffurfiwyd trwy rannu, dylai gael yr un faint o wybodaeth enetig fel y rhiant gwreiddiol. Cyflawnir hyn drwy broses ailadrodd - DNA hunan-dyblu deillio gan y polymeras DNA ensym.

Yn paratoadau sytolegol a baratowyd ar hyn o bryd o metaphase mitosis mewn celloedd planhigion neu anifeiliaid o dan ficrosgop yn glir bod pob cromosom yn cynnwys dwy ran, a elwir chromatids. Yn y cyfnodau dilynol o mitosis - anaffas ac yn arbennig telophase - eu gwahanu cyflawn yn digwydd, lle mae pob chromatid yn dod yn gromosom wahân. Mae'n cynnwys moleciwl cywasgedig yn barhaus DNA, yn ogystal â lipids, proteinau asid ac RNA. sylweddau mwynol ei fod yn cynnwys ïonau magnesiwm a chalsiwm.

Cefnogi elfennau strwythurol cromosom

I swyddogaeth cromosomau yn y gell yn cael eu cynnal yn llawn, yr unedau hyn o etifeddeg yn dyfais arbennig - y constriction cynradd (centromere), sydd byth spiralizuetsya. Ei fod yn rhannu'r cromosom yn ddwy ran, a elwir yr ysgwyddau. Yn dibynnu ar y lleoliad y centromere, Geneteg cromosomau a ddosbarthwyd ar neravnoplechie gyfartal ongl (metatsentrichnye) (submetacentic) a akrotsentrichnye. Mewn addysg arbennig cyfyngiadau gynradd yn ffurfio - kinetochores, sef globylau protein ddisg tebyg lleoli ar ddwy ochr y centromere. kinetochores Sami cynnwys dwy ran: cyswllt allanol microfilaments (gwerthyd threaded) ynghlwm wrthynt.

Trwy leihau ffilamentau (microfilaments) yn cael ei archebu yn llym chromatids dosbarthu cynnwys y cromosom rhwng celloedd merch. Mae rhai cromosomau gennych un neu fwy o cyfyngiadau eilaidd, nad ydynt yn cymryd rhan mewn mitosis, gan efallai na fydd y rhain yn ymuno â'r gwerthyd edau, ond yr ardaloedd hyn (cyfyngiadau uwchradd) yn darparu rheolaeth ar y synthesis o nucleoli - organynnau sy'n gyfrifol am ffurfio ribosomau.

Beth yw caryoteip

genetegwyr Hysbys Morgan, N. Koltsov, Sutton ar ddechrau'r 20fed ganrif, meticulously astudiodd strwythur cromosom a swyddogaeth mewn celloedd somatig a germ - gametau. Maent yn gweld bod pob cell o'r holl rywogaethau nodweddiadol o swm penodol o gromosomau sydd â siâp a maint penodol. Awgrymwyd y cyfanswm o gromosomau yn y niwclews o gelloedd somatig a elwir yn caryoteip.

Yn caryoteip llenyddiaeth boblogaidd yn aml yn gyfystyr â'r cromosom a osodwyd. Mewn gwirionedd, nid yw'n union yr un fath cysyniadau. E.e. caryoteip dynol yn 46 cromosom yn y niwclysau o gelloedd somatig a ddynodwyd gan yr 2n fformiwla gyffredinol. Ond mae celloedd o'r fath, megis hepatocytes (celloedd yr iau) wedi ychydig o niwclei, eu cyflenwad cromosomaidd ddynodwyd yn 2n * 2 = 4n neu 2n * 4 = 8n. Hynny yw, bydd nifer y cromosomau yn y celloedd hyn fod yn fwy na 46, er bod y caryoteip o hepatocytes yn 2n, yna mae 46 o gromosomau.

Mae nifer y cromosomau yng nghelloedd germ bob amser yn ddwy gwaith yn llai nag yn somatig (yng nghelloedd y corff), a elwir yn y set hon yn haploid a chyfeirir ato fel n. Mae'r holl gelloedd eraill yn y corff yn cael set o 2n, diploid enw.

damcaniaeth cromosom Morgan o etifeddiaeth

darganfod genetegydd Americanaidd Morgan cyfraith etifeddiaeth cysylltiedig o enynnau, cynnal arbrofion ar hybrideiddio o bryfed ffrwythau, pryfed ffrwythau. Trwy ei waith ymchwil, swyddogaeth cromosomau rhywiol o gelloedd astudiwyd. Profodd Morgan fod genynnau lleoli yn loci o'r un cromosom cyfagos, etifeddodd ei gilydd yn bennaf, hy y cydiwr. Os bydd y genynnau yn cael eu lleoli ar gromosom i ffwrdd oddi wrth ei gilydd, rhwng chwaer gromosomau croesi drosodd posib - safleoedd rhannu.

Diolch i ymchwil Morgan, wedi eu creu mapiau genetig, ac erbyn hynny yn astudio swyddogaeth cromosomau a'u defnydd helaeth mewn cynghori genetig i fynd i'r afael â materion o batholegau posibl o gromosomau neu genynnau sy'n achosi clefydau etifeddol mewn pobl. Mae pwysigrwydd y casgliadau o wyddonwyr, mae'n anodd i oramcangyfrif.

Yn yr erthygl hon, rydym wedi ystyried y strwythur a swyddogaeth y cromosomau, y maent yn perfformio yn y gell.