Tartalom
A kromoszómák az élő sejtek mikroszkopikus entitásai, amelyek a szervezet egészére vonatkozó genetikai információkat tartalmazzák. A kromoszómák DNS-ből (dezoxiribonukleinsav, a kromoszómákban információt hordozó molekula) és strukturális fehérjékből állnak.
Közvetlenül a sejtek szétválása után minden egyes kromoszómából egy példány van. Hamarosan minden egyes kromoszómát replikálnak vagy lemásolnak a felkészülés céljából mitózis és egy újabb sejtosztási kör.
Egy replikált kromoszóma (vagy azzal egyenértékű módon egy duplikált kromoszóma) két azonos kromatidot tartalmaz, más néven nővére kromatidok. A duplikált kromoszóma és a kromatid közötti különbség, szigorúan véve az, hogy a kromoszóma két kromatidot tartalmaz, amelyek összekapcsolódnak egy centromérához.
Egy duplikált kromoszóma tehát két azonos szálat tartalmaz, amelyek hosszukon keresztül kapcsolódnak a DNS megfelelő hosszához.
A kromoszómák szerepe
A kromoszómák nem más, mint egy úgynevezett anyag különálló darabjai kromatin, amely nagyon hosszú DNS-molekulákból áll, amelyeket speciális fehérjékbe csomagolnak, az úgynevezett hiszton. A különböző organizmusok különböző számú kromoszómát tartalmaznak. Az embereknek például 46 éves.
A legtöbb prokariótában (azaz a baktériumok és az Archaea doménben levő organizmusokban) csak egy kromoszóma található egy gyűrűkonformációban, amely kielégíti az egy- vagy kevéssejtű szervezet igényeit.
Az emberekben végzett szexuális szaporodás során az apák DNS-készletének teljes felét a spermiumsejt, az anyák teljes készletének a petesejt hordozza. Amikor ezek megolvadnak a megtermékenyítés során, 46-kromoszóma-zigóta képződik, amely hamarosan embrióvá, majd magzatvá válik.
Lényegében az első azonosítható dolog volt a frissen összeállított kromoszómáiban levő DNS, amely az emberi történelem során egyedi (kivéve, ha azonos ikerdel rendelkezik).
Homológ kromoszómák és kromatidok
Az embereknek 46 kromoszóma van, mindegyik szülőből 23; 22 ezek különálló párokban vannak, vagyis az 1. kromoszóma példánya, amelyet az anyádtól örökölt, szerkezetileg azonos az 1. kromoszóma példányával, amelyet az apjától örökölt, és így tovább a többi 21 „illeszkedő” kromoszómához. Minden szülőkészlet 23. kromoszóma a nemi kromoszóma, X vagy Y.
Ezeket a szerkezetileg azonos kromoszómákat párokban nevezzük homológ kromoszómák. E homológ kromoszómák közötti különbségek csak az egyes kromoszómák DNS-ének nukleotid bázisszekvenciái szintjén fordulnak elő.
Kromoszóma replikáció
Emlékezzünk arra, hogy a DNS kettős szálú. Amikor a két szál fizikailag eléggé elválasztódik egymástól ahhoz, hogy mindegyik szálat lemásolni lehessen, akkor a két dolog egyike történhet, ha két kettős szálú "lányos" másolatot hoz létre a DNS-ben.
Először is, a két újonnan szintetizált szál maradhat kötve annak a templát-szálnak, amelyből létrehozta. Vagy a két "régi" szál újracsatlakozhat, míg a két éppen szintetizált szál egymáshoz kapcsolódik.
Az előző forgatókönyv valójában akkor fordul elő, és hívják semiconservative replikáció, mivel minden "új" kettős szálú DNS molekula valójában fele "régi" és fele "új". (Ban ben konzervatív replikáció, a régi molekulák és az új molekulák elkülönülnek minden egymást követő replikációs ciklusban.)
Ez azt jelenti, hogy minden „új” kromoszóma, úgynevezett kromatid, egyenlő keveréket tartalmaz a „régi” és az „új” anyagból. A kromatidok együtt, a megosztott centromerükben csatlakozva, duplikált kromoszómát képeznek.
A DNS replikációja a sejtek életciklusának fázisában zajlik - az az időszak, amikor egy újonnan kialakult sejt "letelepedett", és annak minden részét megismételni kezdi a következő mitózisra és a sejtosztódásra. A sejtek életük nagy részét interfázisokban töltik.
Mitózis fázisok
A mitózis, az eukarióta sejtek magjának két azonos nukleáris magra osztódása, az interfázisokat követi, és közvetlenül megelőzi magának a szülő sejtnek a megoszlását (citokinezis). Öt fázisból áll:
Ezeknek a fázisoknak az összege az, hogy a duplikált kromoszómák centromerjei egyenes vonalot képeznek a megosztandó atommagban, és mindegyik halmazban egy kromatid húzódik az osztómag más oldalára.
Amikor a cella osztódik, minden egyes lánysejtnek van egy ENSZ-szaporodott kromoszóma, amelyet a sejt ekkor korrigál, amikor a DNS replikáció megkezdődik az új fázisokban.