Obsah
Chromozómy sú mikroskopické entity v živých bunkách, ktoré obsahujú genetické informácie týkajúce sa organizmu ako celku. Chromozómy pozostávajú z DNA (kyselina deoxyribonukleová, molekula prenášajúca informácie v chromozómoch) a štrukturálnych proteínov.
Hneď po rozdelení bunky má jednu kópiu každého chromozómu. Každý chromozóm sa čoskoro replikuje alebo skopíruje, čím sa pripraví mitosis a ďalšie kolo bunkového delenia.
Replikovaný chromozóm (alebo ekvivalentne duplikovaný chromozóm) obsahuje dva identické chromatidy, ktoré sa tiež nazývajú sesterské chromatidy, Rozdiel medzi duplikovaným chromozómom a chromatidom je, presne povedané, v tom, že chromozóm obsahuje dva chromatidy, ktoré sú spojené v štruktúre nazývanej Centromera.
Duplikovaný chromozóm preto obsahuje dva identické vlákna spojené pozdĺž svojej dĺžky v zodpovedajúcich dĺžkach DNA.
Úloha chromozómov
Chromozómy nie sú ničím iným ako samostatnými kúskami látky zvanej chromatín, ktorý pozostáva z veľmi dlhých molekúl DNA obalených okolo špeciálnych proteínov známych ako históny, Rôzne organizmy majú rôzne počty chromozómov. Napríklad ľudia majú 46 rokov.
Vo väčšine prokaryotov (t. J. Organizmov v doménach Baktérie a Archaea) nie je viac ako jeden chromozóm v kruhovej konformácii, čo je primerané potrebám jednobunkového alebo málocelulárneho organizmu.
Pri sexuálnej reprodukcii u ľudí nesie spermatická bunka polovicu kompletnej sady otcovej DNA a vajíčka obsahujú polovicu kompletnej sady matiek. Keď sa tieto spoja v procese oplodnenia, vytvorí sa 46-chromozómový zygota, ktorá sa čoskoro stane zárodkom a potom plodom.
V podstate bola prvá identifikovateľná vec o vás DNA vo vašich čerstvo zostavených chromozómoch, ktorá je v ľudskej histórii jedinečná (pokiaľ nemáte identické dvojča).
Homológne chromozómy verzus chromatidy
Ľudia majú 46 chromozómov, 23 od každého rodiča; 22 tieto prídu v odlišných pároch, čo znamená, že kópia chromozómu 1, ktorú ste zdedili po svojej matke, je štrukturálne totožná s kópiou chromozómu 1, ktorú ste zdedili po svojom otcovi, a tak ďalej pre ďalších 21 „uzavretých“ chromozómov. 23. chromozóm v každej rodičovskej sade je a pohlavný chromozóm, buď X alebo Y.
Tieto štruktúrne identické chromozómy v pároch sa nazývajú homológne chromozómy, Rozdiely medzi týmito homológnymi chromozómami sa vyskytujú iba na úrovni nukleotidových bázových sekvencií DNA každého chromozómu.
Replikácia chromozómu
Pripomeňme si, že DNA je dvojvláknová. Keď sa tieto dva vlákna fyzicky oddelia natoľko, aby umožnili kopírovanie každého vlákna, mohlo by dôjsť k jednej z dvoch vecí, aby sa vytvorili dve dvojvláknové „dcérske“ kópie DNA.
Po prvé, každý z dvoch novo syntetizovaných vlákien mohol zostať naviazaný na templátové vlákno, z ktorého bol vytvorený. Alebo by sa dva „staré“ vlákna mohli znovu pripojiť, zatiaľ čo dva práve syntetizované vlákna sa navzájom viažu.
Prvý scenár je to, čo sa v skutočnosti vyskytuje a nazýva sa semikonzervativní replikácia, pretože každá „nová“ dvojvláknová molekula DNA je v skutočnosti napoly „stará“ a napoly „nová“. (V konzervatívny replikácia, staré molekuly a nové molekuly zostávajú segregované pri každom nasledujúcom replikačnom cykle.)
To znamená, že každý „nový“ chromozóm, nazývaný chromatid, obsahuje rovnakú zmes „starého“ a „nového“ materiálu. Chromatidy spolu, spojené v ich spoločnej centromere, tvoria duplikovaný chromozóm.
K replikácii DNA dochádza počas interfázy životného cyklu buniek - obdobie po tom, ako sa novovytvorená bunka „usadila“ a začala duplikovať všetky svoje časti, aby bola pripravená na ďalšiu mitózu a bunkové delenie. Bunky trávia väčšinu svojho života v medzifáze.
Fázy mitózy
Mitóza, rozdelenie jadra eukaryotických buniek na dve identické dcérske jadrá, nasleduje fázu a priamo predchádza rozdeleniu samotnej rodičovskej bunky (cytokinesis). Pozostáva z piatich fáz:
Súčet týchto fáz je súčtom toho, že centroméry duplikovaných chromozómov tvoria priamku v jadre, ktoré sa má rozdeliť, a jeden chromatid v každej sade je ťahaný na inú stranu deliaceho sa jadra.
Keď sa bunka rozdelí, každá dcérska bunka má teraz jednu un-duplikovaný chromozóm, ktorý bunka potom napraví, keď replikácia DNA začne znova v medzifáze.