כרומטידים: פונקציות וחלקים - ביולוגיה - 2024

כרומטידה הוא אחד משני העותקים מופק על ידי שכפול של כרומוזום איקריוטיים, גלוי רק במהלך אירועים חלוקת תאים כגון מיטוזה מיוזה.

במהלך חלוקה מיטוטית, כרומטידים אחים הם תוצאה של שכפול DNA של אותו כרומוזום ונבדלים מכרומוזומים הומולוגיים בכך שהם נובעים משני פרטים שונים, אם ואבא, כך, למרות שהם משלבים מחדש, הם אינם זהים זה לזה.

לפיכך הכרומטידים הם חלק מכל הכרומוזומים האוקריוטיים והם ממלאים תפקידים חיוניים בהעברה נאמנה של מידע גנטי מתא לצאצאיו, שכן התוכן הגנטי של שתי כרומטות אחיות של תא במיטוזה, למשל, זהה .

בקווים כלליים, כל כרומטיד מורכב מפצע DNA על גרעינים הנוצרים על ידי אוקטמרים של חלבוני היסטון, שמשתתפים באופן פעיל בוויסות הביטוי של הגנים הכלולים במולקולת ה- DNA האמורה.

מכיוון שניתן לראותם רק במהלך חלוקה, הכרומטים נראים בדרך כלל בזוגות, קשורים זה לזה באורכם ובמיוחד באזור המרכז.

פונקציות כרומטיד

תרשים כללי של כרומוזום בו מסומנים כרומטידים (מקור: Myckel באמצעות Wikimedia Commons)

הכרומטידים הם המבנים הגרעיניים הנושאים את המידע הגנטי והאפיגנטי של כל התאים האוקריוטים. אלה נחוצים להפצה נכונה של חומר תורשתי במהלך חלוקת תאים, אם על ידי מיטוזה או על ידי מיוזה.

היווצרות תאים בזמן המיטוזה ושל הגטות

מכיוון שהמונח משמש במיוחד להתייחסות לחומר הגנטי המשוכפל של כרומוזום, כרומיד הוא אפוא חיוני להיווצרות תאים זהים גנטית במהלך מיטוזה ולהיווצרות של גמים במהלך מיוזה של אורגניזמי רבייה. מִינִי.

החומר הגנטי הכלול בכרומטידים ועובר מתא לצאצאיו דרך חלוקת תאים מכיל את כל המידע הדרוש כדי לתת לתאים את המאפיינים שלהם ולכן, האורגניזם שהם מהווים.

העברת מידע גנטי

ההפרדה התקינה של כרומטידים אחים חיונית לתפקודו של יצור חי, מכיוון שאם הם לא מועברים נאמנה מתא אחד לשני או אם הם לא מופרדים במהלך חלוקה, ניתן להפעיל הפרעות גנטיות הפוגעות בהתפתחות התא. אורגניזם.

זה נכון במיוחד לגבי אורגניזמים דיפלואידים כמו בני אדם, למשל, אך לא לגמרי לגבי אורגניזמים פוליפלואידים אחרים כמו צמחים, מכיוון שיש להם סטים "חלופיים" של הכרומוזומים שלהם, כלומר יש להם יותר מתוך שני עותקים.

לנשים, למשל, יש שני עותקים של כרומוזום המין X, כך שכל שגיאת שכפול באחת מהן יכולה להיות "מתוקנת" או "מתוקנת" עם המידע הקיים באחרת, אחרת גברים, מכיוון שיש להם עותק בודד של כרומוזום Y ועותק יחיד של כרומוזום X, שאינם הומולוגיים.

חלקי כרומטידים

כרומט מורכב ממולקולת DNA כפולה בעלת פס כפול ומאורגן. הדחיסה של מולקולה זו מתרחשת בזכות השיוך שלה עם קבוצה של חלבוני היסטון היוצרים מבנה הנקרא נוקלאוזום, שסביבו פצע ה- DNA.

סלילי DNA סביב נוקלאוזומים אפשרי מכיוון שלהיסטונים יש שפע של חומצות אמינו טעונות חיובית, אשר מצליחות ליצור אינטראקציה אלקטרוסטטית עם המטענים השליליים האופייניים לחומצה גרעינית.

נוקלאוזומים, בתורם, מתגלגלים על עצמם, דוחסים עוד יותר את עצמם ויוצרים מבנה נימה המכונה סיב 30 ננומטר, וזה שנצפה במהלך המיטוזה.

באזור של כרטיס זה ישנו קומפלקס חלבון DNA הנקרא צנטרומר, בו שוכן הקינטוכור, ושם נקשר הציר המיטוטי במהלך חלוקת התא.

כרומטידים בזמן מיטוזה

בסוף הנבואה המיטוטית ניתן לאמת שכל כרומוזום מורכב משני חוטים המחוברים זה לזה לאורך כל המבנה שלו ובמיוחד באזור קומפקטי יותר המכונה הסנטרומרים; חוטים אלה הם כרומטות אחיות, תוצר של שכפול קודם.

כרומוזומים בתהליך חלוקת התא (מקור: SyntaxError55 בשפה האנגלית Wikipedia באמצעות ויקימדיה Commons)

האיחוד ההדוק בין כרומטידים אחים לאורך מבנהם מושג בזכות קומפלקס חלבון הנקרא cohesin, שמתפקד כ"גשר "בין השניים. לכידות זו נקבעת כשכפול ה- DNA, לפני ההפרדה של הכרומטידים כלפי תאי הבת.

כאשר מופרדים כרומטידים אחים במהלך מטאפזה-אנאפזה, כל כרומטיד המופרש באחד מתאי הבת נחשב לכרומוזום, המשכפל ויוצר כרומטידי אחות לפני המיטוזה הבאה.

כרומטידים במהלך מיוזה

לרוב התאים האוקריוטים של אורגניזמים בעלי רבייה מינית יש בגרעין שלהם קבוצה של כרומוזומים מהורה אחד ושני קבוצה אחרת, כלומר כמה כרומוזומים מהאם ואחרים מהאב, הידועים כ כרומוזומים הומולוגיים, מכיוון שהם שקולים גנטית, אך אינם זהים.

כל כרומוזום הומולוגי הוא גדיל מסודר של DNA וחלבונים (כרומטיד), שלפני שהתא מתחיל בתהליך חלוקה, הוא מסודר באופן רופף בגרעין.

לפני כניסתו של תא מין לשלב המיוטי, משוכפל כל כרומוזום הומולוגי ומורכב משני כרומטידיות אחיות זהים המחוברים לכל אורך המבנה שלו ובאזור המרכז, כפי שקורה במהלך המיטוזה.

במהלך נבואת החלוקה המיוטית הראשונה, הכרומוזומים ההומולוגיים (מהאב והאם), שכל אחד מהם כבר מורכב משתי כרומטידיות אחות, ניגשים זה לזה לכל אורכו, דרך תהליך שנקרא סינפסה, שבאמצעותו נוצר מתחם הנקרא טטרד המורכב מכל כרומוזום הומולוגי וכרומטיד אחותו.

הסינפסה מאפשרת חילופי גנים או קומבינציה מחדש בין כרומוזומים הומולוגיים, אשר ייפרדו לאחר מכן במהלך האנאפזה הראשונה של מיוזה ויחולקו לתאים נפרדים.

כרומטידי האחות של כל כרומוזום הומולוגי מופרשים כיחידה אחת במהלך החלוקה המיוטית הראשונה, מכיוון שהם נעקרים לאותה תא, אך מופרדים זה מזה במהלך מיוזה II, בה מייצרים תאים עם מספר כרומוזומים בלתי נפרד.

הפניות

1. Klug, WS, & Cummings, MR (2006). מושגי גנטיקה. River Saddle River, NJ: חינוך פירסון.
2. Michaelis, C., Ciosk, R., & Nasmyth, K. (1997). Cohesins: חלבונים כרומוזומליים המונעים הפרדה מוקדמת של כרומטידים אחים. תא, 91 (1), 35-45.
3. Revenkova, E., & Jessberger, R. (2005). שמירה על כרומטידים אחים יחד: מלכידות במיוזה. רבייה, 130 (6), 783-790.
4. סולומון, ב. מרטין, ביולוגיה, מהדורה 7, תומפסון למידה בע"מ, 2005. ISBN 0-534-49276.
5. סוזוקי, DT, ו- Griffiths, AJ (1976). מבוא לניתוח גנטי. WH פרימן וחברה.