מהי מעטפת הכרומוזום? (עם דוגמאות) - ביולוגיה - 2025

הקצאת הכרומוזום, השלמת הכרומוזום או מערכת הכרומוזומים מגדירה את המספר הכולל של הכרומוזומים המייצגים את הגנום של כל אחד מהמינים. כל אורגניזם חי מורכב מתאים שיש להם מספר אופייני של כרומוזומים.

אומרים כי אלה המכילים השלמה כפולה של כרומוזומים הם דיפלואידים ('2n'). אומרים כי אלה המכילים ערכת כרומוזומים יחידה ('n') הם בעלי תועלת.

כרומוזומים א 'מאדם אנושי. נלקח מתוך wikimedia.org

ההקצאה הכרומוזומית מייצגת את המספר הכולל של מולקולות DNA בהן רשום כל המידע הגנטי המגדיר מין. באורגניזמים המתרבים מינית, לתאים '2n' סומטיים יש שני עותקים של כל כרומוזום סומטי.

אם המין מוגדר כרומוזומלית, יש להם גם זוג מיני. לתאי מין, או גמטות, יש רק כרומוזום אחד מכל זוג.

אצל בני אדם, למשל, ההשלמה הכרומוזומלית של כל תא סומטי היא 46. כלומר, 22 זוגות אוטוזומליים פלוס זוג מיני אחד. בגמטים של המין, לכל אחד מהם אפוא ערכת כרומוזומים של 23 כרומוזומים.

כאשר אנו מדברים על ההקצאה הכרומוזומית של מין אנו מתייחסים אך ורק לקבוצת הכרומוזומים של סדרה שאנו מכנים A. בסוגים רבים קיימת סדרה נוספת של כרומוזומים על-מספריים המכונה B.

זה לא צריך להתבלבל עם שינויים בתלתול, הכרוכים בשינויים במספר הכרומוזומים מסדרת A.

הכרומוזומים המגדירים מין

מאז שנות העשרים של המאה העשרים היה ידוע שמספר הכרומוזומים למין לא נראה יציב. מערכת הכרומוזומים היציבה והתקנית של מין נקראה סדרה A. כרומוזומים על-מספריים, שלא היו עותקים של אלה מסדרה A, נקראו סדרה B.

מבחינה אבולוציונית, כרומוזום B נגזר מכרומוזום A, אך הוא אינו העותק שלו. הם אינם חיוניים להישרדות המין, ומציגים רק כמה אנשים מהאוכלוסייה.

יתכנו וריאציות במספר הכרומוזומים (אנאופולידי), או בהשלמה המלאה של הכרומוזומים (דואופולידי). אבל זה תמיד יתייחס לכרומוזומים של סדרת A. המספר הזה או ההנחה הכרומוזומית, מסדרת A, היא זו שמגדירה את המין כרומוזומלית.

תא מפושט מזן מסוים מכיל השלמה כרומוזומלית. דיפלויד מכיל שניים, וטריפלויד מכיל שלושה. תוסף כרומוזומלי מכיל ומייצג את הגנום של המין.

לכן שתיים או שלוש השלמות נוספות אינן מייצרות מין שונה: הוא נשאר זהה. אפילו באותו האורגניזם אנו יכולים לראות תאים חצובים, דיפלואידים ופוליפלואידים. במצבים אחרים זה יכול להיות לא תקין ולהוביל להופעת מומים ומחלות.

מה שמגדיר מין הוא הגנום שלו - מופץ בכרומוזומי A רבים ככל שיש בו הפרט. מספר זה מאפיין את המין, אשר עשוי להיות, אך לא המידע שלו, זהה לזה של אחר.

שינויים במספר הכרומוזום

ראינו כבר כיצד אצל אנשים מינים מסוימים תאים מסוימים עשויים להיות רק הון כרומוזומלי אחד. כלומר, מספר השלמות הכרומוזומליות משתנה, אך הגנום תמיד זהה.

מערכת הכרומוזומים המגדירה מין ואינדיבידואלים שלו מנותחת באמצעות הקריוטיפים שלהם. התכונות הקריוטיפיות של אורגניזמים, במיוחד במספרן, יציבות במיוחד בהתפתחות והגדרת המינים.

עם זאת, בחלק מהמינים, בין מינים קשורים, ובפרט אנשים, עשויים להיות שינויים משמעותיים באיפור הכרומוזום.

אנו נותנים כמה דוגמאות כאן שאינן קשורות לשינויי הכפייה הנדונים במאמרים אחרים.

-החלפות ברמה של שושלות אבולוציוניות

הכלל הביולוגי הוא שיש שמרנות כרומוזומלית שמבטיחה גמים קיימא על ידי מיוזה, והפריה מוצלחת במהלך ההפריה.

אורגניזמים מאותו המין, מינים מאותו הסוג, נוטים לשמר את הוצאת הכרומוזומים שלהם. ניתן לראות זאת אפילו בטווחים טקסונומיים גבוהים יותר.

Lepidoptera

מינים שונים בסדר Lepidoptera נוטים לשמור על אותו הוצאת כרומוזום. pixnio.com

עם זאת, ישנם יוצאים מן הכלל רבים. בלפידופטרה, למשל, נצפים הקצוות בשני המקרים. משפחת חרקים זו כוללת אורגניזמים שאנו מכנים יחד פרפרים.

עם זאת, Lepidoptera מייצגים את אחת מקבוצות החיות המגוונות ביותר. ישנם יותר מ -180,000 מינים המקובצים בלא פחות מ- 126 משפחות.

לרוב משפחות ההזמנה יש מערכת כרומוזומים מודאלית של 30 או 31 כרומוזומים. במילים אחרות, הסדר, למרות המספר הגדול של המינים שהוא כולל, הוא שמרני למדי בהקצאת כרומוזומים. עם זאת, במקרים מסוימים, ההפך הוא הנכון.

משפחת Hesperiidae ממסדר Lepidoptera מכילה כ -4,000 מינים. אך בתוכו אנו מוצאים מסות עם מספרים מודאליים של, למשל, 28, 29, 30 או 31 כרומוזומים. עם זאת, בחלק משבטיהם, קיימים וריאציות של 5 עד 50 כרומוזומים למין.

בתוך אותו המין מקובל למצוא וריאציות במספר הכרומוזומים בין פרטים. במקרים מסוימים ניתן לייחס זאת לנוכחות כרומוזומי B.

אך באחרים הם וריאציות של הכרומוזומים A. באותו המין ניתן למצוא אנשים עם מספרים תוססים המשתנים בין 28 ל 53 כרומוזומים.

-שינוי ברמת התא של אותו אדם

פוליפלואידי סומטי

בעולם הפטריות די מקובל למצוא שינויים במספר ההעתק של הכרומוזומים כתוצאה משינויים סביבתיים. שינויים אלה יכולים להשפיע על כרומוזום מסוים (אנאופולידי) או על כל מערך הכרומוזומים (דואופולידי).

שינויים אלה אינם כוללים חלוקת תאים מיוטיים. שיקול זה חשוב מכיוון שהוא מראה שהתופעה אינה תוצר של עיוות רקומבינציוני כלשהו.

נהפוך הוא, הפלסטיות הגנומית של פטריות באופן כללי, מהווה בכך את יכולת ההסתגלות שלהן מפתיעה לנסיבות החיים המגוונות ביותר.

תערובת הטרוגנית זו של סוגי תאים עם פלואידים שונים אצל אותו אדם נצפתה גם באורגניזמים אחרים. לאדם יש לא רק תאים דיפלואידים (שהם כמעט כולם), וגמטים הפועלים. למעשה, יש תערובת של דיפלואידים ופוליפלואידים באוכלוסיות ההפטוציטים והמג'קריוציטים בדרך כלל.

מחלת הסרטן

אחד המאפיינים המגדירים את התפתחות סרטן הוא חוסר יציבות כרומוזומלית. אוכלוסיות תאים ניתן למצוא בסרטן עם דפוסים קריוטיפיים הטרוגניים מורכבים.

כלומר, לאדם יש קריוטיפ רגיל בתאים הסומטיים שלו במהלך חייו. אולם התפתחות סרטן מסוים קשורה לשינוי במספר ו / או המורפולוגיה של הכרומוזומים שלו.

השינויים המספריים מובילים למצב האנאאופלואידי של תאים שאיבדו כרומוזום כלשהו. באותו גידול יתכנו תאים אנאופלואידים לכרומוזומים שונים.

שינויים אחרים במספר יכולים לגרום לכפילויות של כרומוזום הומולוגי, אך לא לחבר השני בצמד.

בנוסף לתרומה להתקדמות סרטן, שינויים אלה מסבכים טיפולים שמטרתם לתקוף את המחלה. תאים כבר אינם, אפילו לא מבחינה גנומית, זהים.

תוכן המידע וארגונו שונה, ודפוסי הביטוי של הגנים השתנו גם הם. יתרה מזאת, בכל גידול יתכן ותערובת של דפוסי ביטוי, שונים זהים ובעוצמתם.

הפניות

1. Lukhtanov, VA (2014) התפתחות מספר כרומוזום בקרב גולשים (Lepidoptera, Hesperiidae). ציטוגנטיקה השוואתית, 8: 275-291.
2. Rubtsov, NB, Borisov, YM (2018) הרכב רצף ואבולוציה של כרומוזומי B של יונקים. גנים 9, doi: 10.3390 / genes9100490.
3. Todd, RT, Forche, A., Selmecki, A. (2017) וריאציה של פלואידי בפטריות - פוליפלואידיות, אנאופולידיות והתפתחות גנום. ספקטרום מיקרוביולוגיה 5, doi: 10.1128 / microbiolspec.FUNK-0051-2016.
4. Vargas-Rondón, N., Villegas, VE, Rondón-Lagos, M. (2018) תפקיד חוסר היציבות הכרומוזומלית בסרטן ותגובות טיפוליות. סרטן, דו: 10.3390 / סרטן 10010004.
5. Vijay, A., Garg, I., Ashraf, MZ (2018) פרספקטיבה: וריאציות של מספר העתקים של DNA במחלות לב וכלי דם. תצוגות אפיגנטיות, 11: 1-9.