A kromoszóma kifejezést először V. javasolta. Morfológiai módszerekkel nagyon nehéz azonosítani a kromoszómatesteket az interfázisú sejtek magjában. Maguk a kromoszómák, mint fénymikroszkópban jól látható, tiszta, sűrű testek, csak röviddel a sejtosztódás előtt derülnek ki.
Ossza meg munkáját a közösségi hálózatokon
Ha ez a munka nem felel meg Önnek, az oldal alján található a hasonló művek listája. Használhatja a kereső gombot is
6. sz. előadás
KROMOSZÓMÁK
A kromoszómák a mag fő funkcionális autoreprodukciós szerkezete, amelyben a DNS koncentrálódik, és amelyekhez a sejtmag funkciói kapcsolódnak. A „kromoszómák” kifejezést először W. Waldeyer javasolta 1888-ban.
Az interfázisú sejtek magjában lévő kromoszómatesteket morfológiai módszerekkel nagyon nehéz azonosítani. Maguk a kromoszómák, mint tiszta, sűrű testek, amelyek fénymikroszkópban jól láthatóak, csak röviddel a sejtosztódás előtt derülnek ki. Magában az interfázisban a kromoszómák, mint sűrű testek nem láthatók, mivel fellazult, dekondenzált állapotban vannak.
A kromoszómák száma és morfológiája
A kromoszómák száma egy adott állat- vagy növényfaj összes sejtjénél állandó, de a különböző objektumok között jelentősen eltér. Nem kapcsolódik az élő szervezetek szervezettségi szintjéhez. A primitív szervezeteknek sok kromoszómája lehet, míg a magasan szervezetteknek sokkal kevesebb. Például egyes radiolárisokban a kromoszómák száma eléri az 1000-1600-at. A kromoszómák számát tekintve (kb. 500) a növények közül a fűpáfrány a rekorder, az eperfa 308 kromoszómával rendelkezik. Mondjunk példákat egyes élőlények kromoszómáinak mennyiségi tartalmára: rák 196, ember 46, csimpánz 48, lágy búza 42, burgonya 18, gyümölcslegyek 8, házi legyek 12. A legkisebb számú kromoszóma (2) egyben figyelhető meg. Az Ascaris fajok közül az Asteraceae Haplopapus növénynek csak 4 kromoszómája van.
A kromoszómák mérete igen eltérő a különböző organizmusok között. Így a kromoszómák hossza 0,2 és 50 mikron között változhat. A legkisebb kromoszómák egyes protozoákban, gombákban, és nagyon kicsi kromoszómák találhatók a lenben és a tengeri nádasban; olyan kicsik, hogy fénymikroszkóppal nehezen láthatóak. A leghosszabb kromoszómák egyes ortoptera rovarokban, kétéltűekben és liliomfélékben találhatók. Az emberi kromoszómák hossza 1,5-10 mikron tartományba esik. A kromoszómák vastagsága 0,2 és 2 mikron között van.
A kromoszómák morfológiáját legjobban a legnagyobb kondenzáció pillanatában, a metafázisban és az anafázis elején lehet tanulmányozni. Az állatok és növények kromoszómái ebben az állapotban különböző hosszúságú rúd alakú szerkezetek, amelyek vastagsága a legtöbb kromoszómában könnyen megtalálhatóelsődleges szűkület, amely a kromoszómát két részre osztja váll . Az elsődleges szűkület területén van centromer vagy kinetochore . Ez egy lemezszerű, korong alakú szerkezet. Vékony fibrillák kötik össze a kromoszóma testével a szűkület tartományában. A kinetochore szerkezetileg és funkcionálisan kevéssé ismert; Így ismert, hogy a tubulin polimerizációjának egyik központja a mitotikus orsó mikrotubulusainak kötegei nőnek ki belőle, a centriolok felé haladva. Ezek a mikrotubulus-kötegek részt vesznek a kromoszómák mozgásában a sejt pólusaihoz a mitózis során. Egyes kromoszómák rendelkeznekmásodlagos szűkület. Ez utóbbi általában a kromoszóma disztális végének közelében található, és egy kis szakaszt választ el műhold . A műhold mérete és alakja minden kromoszómánál állandó. A másodlagos szűkületek mérete és hossza is nagyon állandó. Egyes másodlagos szűkületek a kromoszómák speciális régiói, amelyek a sejtmag kialakulásához kapcsolódnak (a nukleoláris szervezők mások nem kapcsolódnak a sejtmag kialakulásához, és funkcionális szerepük nem teljesen ismert). A kromoszómakarok terminális szakaszokban végződnek telomerek. A kromoszómák telomer végei nem képesek kapcsolódni más kromoszómákkal vagy azok töredékeivel, szemben a telomer régióktól hiányzó kromoszómák (szakadások következtében) végeivel, amelyek más kromoszómák azonos törött végeihez csatlakozhatnak.
Az elsődleges szűkület (centromer) elhelyezkedése alapján a következőket különböztetjük meg: kromoszómák típusai:
1. metacentrikusa centroméra középen helyezkedik el, a karok egyenlő vagy majdnem egyenlő hosszúságúak, metafázisban felveszi V-alakú;
2. szubmetacentrikusaz elsődleges szűkület kissé eltolódik az egyik pólus felé, az egyik kar kissé hosszabb, mint a másik, metafázisban L-alakú;
3. akrocentrikusa centromer erősen eltolódott az egyik pólus felé, az egyik kar sokkal hosszabb, mint a másik, nem hajlik meg metafázisban és rúd alakú;
4. telocentrikusA centromer a kromoszóma végén található, de ilyen kromoszómákat nem találtak a természetben.
Általában minden kromoszómának csak egy centroméra van (monocentrikus kromoszómák), de előfordulhatnak kromoszómák dicentrikus (2 centromerrel) éspolicentrikus(sok centromerrel rendelkezik).
Vannak olyan fajok (például sás), amelyek kromoszómái nem tartalmaznak látható centromer régiókat (diffúzan elhelyezkedő centromerekkel rendelkező kromoszómákat). Úgy hívják acentrikus és nem képesek rendezett mozgást végrehajtani a sejtosztódás során.
A kromoszómák kémiai összetétele
A kromoszómák fő összetevői a DNS és a bázikus fehérjék (hisztonok). DNS komplex hisztonokkaldezoxiribonukleoprotein(DNP) az interfázisú magokból izolált kromoszómák és az osztódó sejtek kromoszómái tömegének körülbelül 90%-át teszi ki. A DNP-tartalom egy adott élőlényfaj minden kromoszómájában állandó.
Az ásványi komponensek közül a kalcium- és magnéziumionok a legfontosabbak, amelyek plaszticitást adnak a kromoszómáknak, eltávolításuk nagyon törékennyé teszi a kromoszómákat.
Ultrastruktúra
Mindegyik mitotikus kromoszóma felül van borítva pellicule . Belül van mátrix , amelyben egy spirálisan csavart, 4-10 nm vastag DNP-szál található.
A DNP elemi fibrillumai a fő komponensek, amelyek a mitotikus és meiotikus kromoszómák szerkezetében szerepelnek. Ezért az ilyen kromoszómák szerkezetének megértéséhez tudnia kell, hogyan szerveződnek ezek az egységek a kompakt kromoszómatest részeként. A kromoszóma ultrastruktúrájának intenzív tanulmányozása a múlt század 50-es éveinek közepén kezdődött, ami az elektronmikroszkópia citológiába való bevezetéséhez kapcsolódik. A kromoszómák szerveződésére 2 hipotézis létezik.
1). Unimute a hipotézis azt állítja, hogy csak egy kétszálú DNP-molekula található a kromoszómán. Ez a hipotézis morfológiai, autoradiográfiás, biokémiai és genetikai igazolással rendelkezik, ami ezt a nézőpontot teszi napjainkban a legnépszerűbbnek, hiszen legalábbis számos objektum (drosophila, élesztő) esetében bevált.
2). Polinémiás a hipotézis az, hogy több kétszálú DNP-molekula köteggé egyesül kromonéma , és viszont 2-4 kromonéma, csavarodva alkot kromoszómát. A kromoszóma-polinemizmus szinte minden megfigyelését fénymikroszkóppal végezték nagy kromoszómájú botanikai objektumokon (liliomok, különféle hagyma, bab, tradescantia, bazsarózsa). Lehetséges, hogy a magasabb rendű növények sejtjeiben megfigyelt polinémia jelenségek csak ezekre az objektumokra jellemzőek.
Így lehetséges, hogy az eukarióta szervezetekben a kromoszómák szerkezeti felépítésére több különböző elv létezik.
Az interfázisú sejtekben a kromoszómák számos régiója despiralizálódik, ami a működésükhöz kapcsolódik. Úgy hívják euchromatin. Úgy gondolják, hogy a kromoszómák eukromatikus régiói aktívak, és a sejt vagy szervezet teljes fő génkészletét tartalmazzák. Az euchromatin finom szemcsésség formájában figyelhető meg, vagy egyáltalán nem látható egy interfázisú sejt magjában.
A sejt mitózisból interfázisba való átmenete során a különböző kromoszómák bizonyos zónái vagy akár teljes kromoszómák tömörek, spirálisak és jól festettek maradnak. Ezeket a zónákat ún heterokromatin . A sejtben durva szemcsék, csomók és pelyhek formájában van jelen. A heterokromatikus régiók általában a kromoszómák telomer, centromer és perinukleoláris régióiban helyezkednek el, de ezek belső részei is lehetnek. A kromoszómák heterokromatikus régióinak még jelentős szakaszainak elvesztése sem vezet sejthalálhoz, mivel ezek nem aktívak és génjeik átmenetileg vagy tartósan nem működnek.
A mátrix a növények és állatok mitotikus kromoszómáinak összetevője, amely a kromoszómák despiralizációja során szabadul fel, és ribonukleoprotein jellegű fibrilláris és szemcsés szerkezetekből áll. Talán a mátrix szerepe az RNS-tartalmú anyag kromoszómák általi átvitele, amely mind a nukleolusok kialakulásához, mind a karioplazma helyreállításához szükséges a leánysejtekben.
Kromoszómakészlet. Kariotípus
Az olyan jellemzők állandósága, mint a méret, az elsődleges és másodlagos szűkületek elhelyezkedése, a műholdak jelenléte és alakja meghatározza a kromoszómák morfológiai egyéniségét. Ennek a morfológiai egyéniségnek köszönhetően számos állat- és növényfajban bármely osztódó sejtben bármilyen kromoszómakészlet felismerhető.
A kromoszómák számának, méretének és morfológiájának összességét ún kariotípus ebből a típusból. A kariotípus olyan, mint egy faj arca. Még a közeli rokon fajokban is eltérnek egymástól a kromoszómakészletek vagy a kromoszómák számában, vagy legalább egy vagy több kromoszóma méretében, vagy a kromoszómák alakjában és szerkezetében. Következésképpen a kariotípus szerkezete lehet taxonómiai (szisztematikus) jellegű is, amelyet egyre gyakrabban használnak az állatok és növények taxonómiájában.
A kariotípus grafikus ábrázolását ún idiogram.
Az érett csírasejtekben lévő kromoszómák számát ún haploid (jelölése n ). A szomatikus sejtek kétszer annyi kromoszómát tartalmaznak diploid készlet (2n ). Azokat a sejteket, amelyeknek kettőnél több kromoszómakészletük van, nevezzük poliploid (3 n, 4 n, 8 n stb.).
A diploid halmaz olyan páros kromoszómákat tartalmaz, amelyek formájukban, szerkezetükben és méretükben azonosak, de eltérő eredetűek (az egyik anyai, a másik apai). Úgy hívják homológ.
Sok magasabb kétlaki állatban a diploid halmazban van egy vagy két párosítatlan kromoszóma, amelyek hímben és nőstényben különböznek egymástól. szexuális kromoszómák. A fennmaradó kromoszómákat ún autoszómák . Leírtak olyan eseteket, amikor egy hímnek csak egy nemi kromoszómája van, a nőnek pedig kettő.
Sok halban, emlősben (beleértve az embert is), néhány kétéltűben (a nemzetségbe tartozó békák). Rana ), rovarok (bogarak, kétszárnyúak, orthopterák), a nagy kromoszómát az X, a kicsikét pedig az Y betű jelöli. Ezeknél az állatoknál a nőstény kariotípusában az utolsó párt két XX kromoszóma képviseli, a férfiaknál pedig az XY kromoszómák által.
Madarakban, hüllőkben, bizonyos halfajokban, egyes kétéltűekben (farkú kétéltűek) és lepkékben a hím nemnek azonos ivarú kromoszómái vannak ( WW -kromoszómák), és a nőstények különbözőek ( WZ kromoszómák).
Sok állatban és emberben a nőstény egyedek sejtjeiben a két nemi kromoszóma közül az egyik nem működik, ezért teljesen spirális állapotban marad (heterokromatin). Az interfázisú magban csomó formájában találhatónemi kromatina belső magmembránnál. Mindkét nemi kromoszóma az egész életen át működik a férfi testben. Ha egy férfi test sejtmagjaiban nemi kromatint mutatnak ki, ez azt jelenti, hogy van egy extra X-kromoszómája (XXY Kleinfelter-kór). Ez a spermium- vagy oogenezis károsodott eredményeként fordulhat elő. Az interfázisú magokban lévő nemi kromatin tartalmának vizsgálatát széles körben használják az orvostudományban a nemi kromoszómák egyensúlyhiánya által okozott emberi kromoszómabetegségek diagnosztizálására.
Kariotípus változások
A kariotípus változása összefüggésbe hozható a kromoszómák számának vagy szerkezetének megváltozásával.
A kariotípus mennyiségi változásai1) poliploidia; 2) aneuploidia.
Poliploidia ez a kromoszómák számának többszörös növekedése a haploidhoz képest. Ennek eredményeként a közönséges diploid sejtek helyett (2 n ) például triploidok (3 n ), tetraploid (4 n ), oktaploid (8 n ) sejteket. Így a hagymában, amelynek diploid sejtjei 16 kromoszómát tartalmaznak, a triploid sejtek 24 kromoszómát, a tetraploid sejtek pedig 32 kromoszómát tartalmaznak. A poliploid sejtek nagy méretűek és megnövekedett életképességűek.
A poliploidia széles körben elterjedt a természetben, különösen a növények között, amelyeknek számos faja a kromoszómák számának többszöri megkétszerezése következtében keletkezett. A legtöbb kultúrnövény, például a kenyérbúza, a többsoros árpa, a burgonya, a gyapot, valamint a legtöbb gyümölcs- és dísznövény a természetben előforduló poliploidok.
Kísérletileg a poliploid sejteket legkönnyebben alkaloidok hatására nyerhetjük ki kolchicin vagy más anyagok, amelyek megzavarják a mitózist. A kolhicin elpusztítja az orsót, így a már megkétszereződött kromoszómák az egyenlítői síkban maradnak, és nem térnek el a pólusokhoz. A kolhicin hatásának megszűnése után a kromoszómák közös magot alkotnak, de egy nagyobbat (poliploidot). A következő osztódások során a kromoszómák ismét megkétszereződnek és a pólusok felé mozognak, de számuk kétszerese megmarad. A mesterségesen előállított poliploidokat széles körben használják a növénynemesítésben. A triploid cukorrépa, a tetraploid rozs, a hajdina és más növények fajtáit hoztak létre.
Állatoknál a teljes poliploidia nagyon ritka. Például a tibeti hegyekben él az egyik békafaj, amelynek a síkságon diploid kromoszómakészletű populációja, a magashegyi populációk pedig triploid, sőt tetraploid kromoszómakészletűek.
Emberben a poliploidia élesen negatív következményekkel jár. A poliploidiában szenvedő gyermekek születése rendkívül ritka. A szervezet halála általában az embrionális fejlődési szakaszban következik be (az összes spontán vetélés körülbelül 22,6%-át poliploidia okozza). Meg kell jegyezni, hogy a triploidia háromszor gyakrabban fordul elő, mint a tetraploidia. Ha ennek ellenére triploidy-szindrómás gyermekek születnek, akkor a külső és belső szervek fejlődésében rendellenességeket észlelnek, gyakorlatilag életképtelenek, és a születést követő első napokban meghalnak.
A szomatikus poliploidia gyakrabban figyelhető meg. Így az emberi májsejtekben az életkor előrehaladtával az osztódó sejtek száma egyre kevesebb lesz, de nő a nagy maggal vagy két maggal rendelkező sejtek száma. Az ilyen sejtekben a DNS mennyiségének meghatározása egyértelműen azt mutatja, hogy poliploidokká váltak.
Aneuploidia ez a kromoszómák számának növekedése vagy csökkenése, amely nem többszöröse a haploid számnak. Az aneuploid organizmusok, vagyis azok, amelyekben minden sejt aneuploid kromoszómakészletet tartalmaz, általában sterilek vagy rosszul életképesek. Az aneuploidia példájaként vegyünk néhány emberi kromoszómabetegséget. Kleinfelter-szindróma: a férfi test sejtjei extra X-kromoszómával rendelkeznek, ami a test általános fizikai fejletlenségéhez, különösen a reproduktív rendszeréhez, valamint mentális rendellenességekhez vezet. Down-szindróma: a 21. párban extra kromoszóma található, ami mentális retardációhoz, belső szervek rendellenességeihez vezet; a betegséget a demencia néhány külső jele kíséri, és férfiaknál és nőknél fordul elő. A Turner-szindrómát egy X-kromoszóma hiánya okozza a női test sejtjeiben; a reproduktív rendszer fejletlenségében, meddőségben és a demencia külső jeleiben nyilvánul meg. Ha egy X-kromoszóma hiányzik a férfi test sejtjeiben, a halál az embrionális stádiumban következik be.
Az aneuploid sejtek folyamatosan keletkeznek egy többsejtű szervezetben a sejtosztódás normális folyamatának megzavarása következtében. Általában az ilyen sejtek gyorsan elpusztulnak, de a test bizonyos kóros állapotaiban sikeresen szaporodnak. Az aneuploid sejtek nagy százaléka jellemző például számos rosszindulatú emberi és állati daganatra.
A kariotípus szerkezeti változásai.A kromoszóma-átrendeződések vagy kromoszóma-rendellenességek a kromoszómák vagy kromatidák egyszeri vagy többszöri törésének eredményeként fordulnak elő. A törési helyeken lévő kromoszómafragmensek képesek kapcsolódni egymással vagy a készletben lévő más kromoszómák töredékeivel. A kromoszóma-rendellenességek a következő típusúak. Törlés ez a kromoszóma középső szakaszának elvesztése. Különbség ez a kromoszóma végszakaszának leválása. Inverzió a kromoszóma egy szakaszának letépése, 180-kal elforgatása 0 és ugyanahhoz a kromoszómához való csatlakozás; ez megzavarja a nukleotidok sorrendjét. Másolás a kromoszóma egy szakaszának letörése és homológ kromoszómához való csatlakoztatása. Transzlokáció a kromoszóma egy szakaszának letörése és egy nem homológ kromoszómához való csatlakoztatása.
Az ilyen átrendeződések eredményeként dicentrikus és acentrikus kromoszómák képződhetnek. A nagy deléciók, differenciálódások és transzlokációk drámaian megváltoztatják a kromoszómák morfológiáját, és mikroszkóp alatt jól láthatóak. A kis deléciókat és transzlokációkat, valamint az inverziókat az átrendeződés által érintett kromoszómák régióiban lokalizált gének öröklődésének változásai, valamint a kromoszómák viselkedésében az ivarsejtek képződése során bekövetkező változások észlelik.
A kariotípus szerkezeti változásai mindig negatív következményekkel járnak. Például a „macska sírása” szindrómát az 5. kromoszómapár kromoszómamutációja (osztódása) okozza emberben; a gége rendellenes fejlődésében nyilvánul meg, ami kora gyermekkorban normál sírás helyett „nyávogáshoz”, testi-lelki fejlődési retardációhoz vezet.
Kromoszóma reduplikáció
A kromoszómák megkettőződésének (reduplikációjának) alapja a DNS-reduplikáció folyamata, azaz. a nukleinsav-makromolekulák önreprodukciós folyamata, amely biztosítja a genetikai információ pontos másolását és generációról generációra való átvitelét. A DNS-szintézis a szálak divergenciájával kezdődik, amelyek mindegyike templátként szolgál egy-egy leányszál szintéziséhez. A reduplikáció termékei két leány-DNS-molekula, amelyek mindegyike egy szülő- és egy leányszálból áll. A reduplikációs enzimek között fontos helyet foglal el a DNS-polimeráz, amely körülbelül 1000 nukleotid/másodperc sebességgel végzi a szintézist (baktériumokban). A DNS-reduplikáció félig konzervatív, azaz. két leány-DNS-molekula szintézise során mindegyik tartalmaz egy „régi” és egy „új” láncot (ezt a reduplikációs módszert Watson és Crick 1953-ban bebizonyította). Az egyik szálon a reduplikáció során szintetizált fragmentumokat a DNS-ligáz enzim „térhálósítja”.
A reduplikáció olyan fehérjéket foglal magában, amelyek feltekerik a DNS kettős hélixet, stabilizálják a fel nem csavarodott szakaszokat, és megakadályozzák a molekulák összegabalyodását.
Az eukariótákban a DNS-reduplikáció lassabban megy végbe (körülbelül 100 nukleotid/másodperc), de egyidejűleg egy DNS-molekula sok pontján.
Mivel a DNS-reduplikációval egyidejűleg a fehérjeszintézis is megtörténik, beszélhetünk kromoszómareduplikációról. A huszadik század 50-es éveiben végzett vizsgálatok kimutatták, hogy bármennyi hosszirányban elrendezett DNS-szálat tartalmaznak is a különböző fajokhoz tartozó élőlények kromoszómái, a sejtosztódás során a kromoszómák úgy viselkednek, mintha két, egyidejűleg redukálódó alegységből állnának. Az interfázisban végbemenő reduplikáció után minden kromoszóma kettősnek bizonyul, és még mielőtt a sejtben elkezdődne az osztódás, minden készen áll a kromoszómák egyenletes eloszlására a leánysejtek között. Ha a reduplikáció után nem történik osztódás, a sejt poliploid lesz. A politén kromoszómák képződése során a kromonémák újraszaporodnak, de nem térnek el egymástól, aminek következtében óriási kromoszómák keletkeznek, amelyekben hatalmas számú kromonéma található.
Egyéb hasonló művek, amelyek érdekelhetik.vshm> |
|||
| 8825. | Mitotikus szubklinus. Budova kromoszómák | 380,96 KB | |
| Budov-kromoszómák 5. sz. laboratóriumi munka Meta: rendszerezi és desztillálja a tanulók tudását a gyermek életciklusáról; biológiai jelentőségének mitózisáról; A mitózis korai fázisaiban bölcs dolog megfogalmazni és használni egy fénymikroszkópot, hogy mikrofényképekkel felszereljük... | |||
| 16379. | Ugyanakkor még világosabban megfogalmazódtak azok a kihívások, amelyek leküzdése nélkül hazánk nem válhat a modernek közé. | 14,53 KB | |
| Ugyanakkor, mivel természetüknél fogva Oroszország történelmi gyökereihez tartoznak, súlyosbítják a válság hatását az általános oroszországi helyzetre és különösen a válságjelenségek leküzdésének lehetőségére. Mivel a társadalom helyzetét stabilizáló középosztály hosszú időre elveszett korábbi formájában Oroszországban, a lakosság többségének vásárlóerejének jelenlegi ingadozása a stabil munkahely meglététől és egyéb, általában alacsony jövedelmektől függ. mellékkeresetek és szociális juttatások formájában. akik hivatalos státusszal rendelkeznek Oroszországban... | |||
| 20033. | Plasmodium malária. Morfológia. Fejlesztési ciklusok. Immunitás a malária ellen. Kemoterápiás gyógyszerek | 2,35 MB | |
| A maláriás plazmódium komplex fejlődési életcikluson megy keresztül, amely az emberi testben (ivari ciklus vagy skizogónia) és a szúnyogban (szexuális ciklus vagy sporogony) fordul elő. A malária kórokozójának az emberi szervezetben - a skizogónia - kifejlődését két ciklus képviseli: az első a májsejtekben (szöveti vagy extra-eritrocita, skizogónia), a második pedig a vörösvérsejtekben (eritrocita) fordul elő. skizogónia). | |||
| 6233. | A mag felépítése és funkciói. A mag morfológiája és kémiai összetétele | 10,22 KB | |
| A sejtmagokat általában világos határ választja el a citoplazmától. A baktériumoknak és a kék-zöld algáknak nincs kialakult magja: magjukból hiányzik a sejtmag, és nem választja el egyértelműen meghatározott magmembrán a citoplazmától, és nukleoidnak nevezik. Mag alakja. | |||
Az iskolai biológia tankönyvekből mindenki megismerte a kromoszóma kifejezést. A koncepciót Waldeyer javasolta 1888-ban. Szó szerint lefordítva festett testnek. A kutatás első tárgya a gyümölcslégy volt.
Általános információk az állati kromoszómákról
A kromoszóma egy olyan szerkezet a sejtmagban, amely örökletes információkat tárol. Sok gént tartalmazó DNS-molekulából jönnek létre. Más szavakkal, a kromoszóma egy DNS-molekula. Mennyisége állatonként változó. Így például egy macskának 38, egy tehénnek 120. Érdekes módon a giliszták és a hangyák vannak a legkisebb számban. Számuk két kromoszóma, az utóbbi hímének pedig egy.
A magasabb rendű állatokban, valamint az emberben az utolsó párt a hímeknél az XY, a nőstényeknél az XX kromoszómák képviselik. Meg kell jegyezni, hogy ezeknek a molekuláknak a száma minden állat esetében állandó, de számuk fajonként eltérő. Például figyelembe vehetjük a kromoszómák tartalmát egyes szervezetekben: csimpánzok - 48, rákok - 196, farkasok - 78, nyúl - 48. Ez egy adott állat eltérő szervezettségi szintjének köszönhető.
Egy megjegyzésben! A kromoszómák mindig párokba rendeződnek. A genetikusok azt állítják, hogy ezek a molekulák az öröklődés megfoghatatlan és láthatatlan hordozói. Minden kromoszóma sok gént tartalmaz. Egyesek úgy vélik, hogy minél több ilyen molekula, annál fejlettebb az állat, és annál összetettebb a teste. Ebben az esetben egy személynek nem 46 kromoszómája kell, hogy legyen, hanem több, mint bármely más állatnak.
Hány kromoszómája van a különböző állatoknak?
Oda kell figyelni! A majmokban a kromoszómák száma megközelíti az emberét. De az eredmények minden fajnál eltérőek. Tehát a különböző majmok a következő számú kromoszómával rendelkeznek:
- A makik arzenáljában 44-46 DNS-molekula található;
- csimpánzok – 48;
- páviánok – 42,
- Majmok – 54;
- Gibbons – 44;
- gorillák – 48;
- Orangután – 48;
- makákók - 42.
A kutyafélék családja (húsevő emlősök) több kromoszómával rendelkezik, mint a majmok.
- Tehát a farkasnak 78,
- a prérifarkasnak 78 van,
- a kis rókának 76 van,
- de a közönségesnek 34 van.
- A ragadozó állatok, az oroszlán és a tigris 38 kromoszómával rendelkeznek.
- A macska kedvencének 38, míg ellenfelének kutyájának csaknem kétszerese – 78.
A gazdaságilag fontos emlősökben ezeknek a molekuláknak a száma a következő:
- nyúl – 44,
- tehén - 60,
- ló - 64,
- sertés - 38.
Tájékoztató! A hörcsögök rendelkeznek a legnagyobb kromoszómakészlettel az állatok között. Arzenáljukban 92 van. Ebben a sorban vannak sünök is. 88-90 kromoszómájuk van. És a kenguruk rendelkezik a legkisebb mennyiséggel ezekből a molekulákból. Számuk 12. Nagyon érdekes tény, hogy a mamutnak 58 kromoszómája van. A mintákat fagyasztott szövetből vettük.
Az áttekinthetőség és a kényelem érdekében az összefoglalóban más állatok adatai is megjelennek.
Az állat neve és a kromoszómák száma:
| Foltos nyest | 12 |
| Kenguru | 12 |
| Sárga erszényes egér | 14 |
| Erszényes hangyász | 14 |
| Közönséges oposszum | 22 |
| Oposszum | 22 |
| Nyérc | 30 |
| amerikai borz | 32 |
| Korszak (sztyeppei róka) | 36 |
| tibeti róka | 36 |
| Kis panda | 36 |
| Macska | 38 |
| egy oroszlán | 38 |
| Tigris | 38 |
| Mosómedve | 38 |
| Kanadai hód | 40 |
| Hiénák | 40 |
| Házi egér | 40 |
| Páviánok | 42 |
| Patkányok | 42 |
| Delfin | 44 |
| Nyulak | 44 |
| Emberi | 46 |
| Mezei nyúl | 48 |
| Gorilla | 48 |
| Amerikai róka | 50 |
| csíkos hunyó | 50 |
| Juh | 54 |
| Elefánt (ázsiai, szavanna) | 56 |
| Tehén | 60 |
| Házi kecske | 60 |
| Gyapjas majom | 62 |
| Szamár | 62 |
| Zsiráf | 62 |
| Öszvér (szamár és kanca hibridje) | 63 |
| Csincsilla | 64 |
| Ló | 64 |
| Szürke róka | 66 |
| Fehér farkú szarvas | 70 |
| paraguayi róka | 74 |
| Kis róka | 76 |
| Farkas (vörös, gyömbér, sörényes) | 78 |
| Dingó | 78 |
| Prérifarkas | 78 |
| Kutya | 78 |
| Közönséges sakál | 78 |
| Csirke | 78 |
| Galamb | 80 |
| pulyka | 82 |
| Ecuadori hörcsög | 92 |
| Közönséges maki | 44-60 |
| sarki róka | 48-50 |
| Echidna | 63-64 |
| Jerzy | 88-90 |
A kromoszómák száma különböző állatfajokban
Mint látható, minden állatnak más-más számú kromoszómája van. Még ugyanazon család képviselői között is különböznek a mutatók. Nézhetjük a főemlősök példáját:
- a gorillának 48 van,
- a makákónak 42, a selyemmajmának 54 kromoszómája van.
Hogy ez miért van így, az továbbra is rejtély.
Hány kromoszómája van a növényeknek?
Növény neve és kromoszómák száma:
Videó
Charles Darwin élete végén lemondott az emberi evolúció elméletéről? Az ókori emberek találtak dinoszauruszokat? Igaz, hogy Oroszország az emberiség bölcsője, és ki a jeti – talán egyik ősünk, akit az évszázadok során elveszett? Bár a paleoantropológia – az emberi evolúció tudománya – virágzik, az ember eredetét még mindig sok mítosz övezi. Ezek antievolúciós elméletek, tömegkultúra által generált legendák és áltudományos elképzelések, amelyek művelt és olvasott emberek körében léteznek. Szeretnéd tudni, hogy volt minden „igazából”? Alekszandr Szokolov, az ANTHROPOGENES.RU portál főszerkesztője hasonló mítoszok egész gyűjteményét gyűjtötte össze, és ellenőrizte, mennyire érvényesek ezek.
A mindennapi logika szintjén nyilvánvaló, hogy "a majom menőbb, mint az ember - két kromoszómája van!" Így „végre megcáfolják az ember majomból való származását”...
Emlékeztessük kedves olvasóinkat, hogy a kromoszómák azok a dolgok, amelyekbe sejtjeinkben a DNS csomagolódik. Egy embernek 23 pár kromoszómája van (23-at anyánktól, 23-at apánktól kaptunk. Összesen 46). A kromoszómák teljes készletét "kariotípusnak" nevezik. Mindegyik kromoszóma egy nagyon nagy DNS-molekulát tartalmaz, szorosan összetekerve.
Nem a kromoszómák száma a fontos, hanem a gének, amelyeket ezek a kromoszómák tartalmaznak. Ugyanaz a génkészlet különböző számú kromoszómába csomagolható.
Például két kromoszómát vettek és egyesítettek egybe. A kromoszómák száma csökkent, de a bennük lévő genetikai szekvencia változatlan maradt. (Képzeld el, hogy két szomszédos szoba között betört a fal. Az eredmény egy nagy szoba, de a tartalom - bútorok és parketta - ugyanaz...)
A kromoszómák fúziója őseinknél történt. Ezért van kettővel kevesebb kromoszómánk, mint a csimpánzoknak, annak ellenére, hogy a gének szinte azonosak.
Honnan tudunk az ember és a csimpánz gének hasonlóságáról?
Az 1970-es években, amikor a biológusok megtanulták összehasonlítani a különböző fajok genetikai szekvenciáit, ezt tették az emberekkel és a csimpánzokkal. A szakemberek sokkot kaptak: " Az öröklődési anyag - DNS - nukleotidszekvenciáinak különbsége emberben és csimpánzban összességében 1,1% volt.– írta a híres szovjet főemlős, E. P. Friedman a „Primates” című könyvében. -... Az azonos nemzetséghez tartozó békák vagy mókusok 20-30-szor jobban különböznek egymástól, mint a csimpánzok és az emberek. Ez annyira meglepő volt, hogy sürgősen valahogy meg kellett magyarázni a molekuláris adatok és az egész szervezet szintjén ismertek közötti eltérést.» .
1980-ban pedig egy jó hírű magazinban Tudomány Megjelent a Minneapolisi Egyetem genetikusainak egy csoportjának cikke: The Striking Resemblance of High-Resolution G-Banded Chromosomes of Man and Chimpanzee („Strikiing hasonlósága a nagyfelbontású festett kromoszómákról az emberek és a csimpánzok között”).
A kutatók az akkori legújabb kromoszómaszínezési módszereket alkalmazták (a kromoszómákon különböző vastagságú és fényességű keresztirányú csíkok jelennek meg, minden kromoszómának megvan a maga speciális csíkkészlete). Kiderült, hogy az emberben és a csimpánzban a kromoszómacsíkok szinte azonosak! De mi a helyzet az extra kromoszómával? Ez nagyon egyszerű: ha a második emberi kromoszómával szemben a 12. és 13. csimpánz kromoszómát egy sorba helyezzük, a végükön összekötve, látni fogjuk, hogy együtt alkotják a második emberi kromoszómát.
Később, 1991-ben a kutatók közelebbről megvizsgálták a feltételezett fúziós pontot a második emberi kromoszómán, és megtalálták ott, amit kerestek - a telomerekre jellemző DNS-szekvenciákat - a kromoszómák végszakaszait. Újabb bizonyíték arra, hogy e kromoszóma helyett egykor kettő volt!
De hogyan történik egy ilyen összevonás? Tegyük fel, hogy egyik ősünknek két kromoszómája volt egyesülve. Végül páratlan számú kromoszómát kapott - 47, míg a többi nem mutált egyednek még mindig 48 volt! És hogyan szaporodott akkor egy ilyen mutáns? Hogyan kereszteződhetnek a különböző számú kromoszómával rendelkező egyedek?
Úgy tűnik, hogy a kromoszómák száma egyértelműen megkülönbözteti a fajokat egymástól, és leküzdhetetlen akadálya a hibridizációnak. Képzeld el a kutatók meglepetését, amikor különböző emlősök kariotípusainak tanulmányozása közben elkezdtek felfedezni bizonyos fajon belüli kromoszómák számának eltéréseit! Így a cickány különböző populációiban ez a szám 20 és 33 között változhat. A pézsmacicka fajtái pedig, amint azt P. M. Borodin, M. B. Rogacheva és S. I. Oda cikkében megjegyezték, „jobban különböznek egymástól, mint az emberek a csimpánzoktól: a Hindusztán és Srí Lanka déli részén élő állatok 15 pár kromoszómával rendelkeznek. kariotípusukban, és az összes többi cickánynak Arábiától Óceánia szigetéig 20 párja van... Kiderült, hogy a kromoszómák száma azért csökkent, mert egy tipikus fajta öt kromoszómapárja egyesült egymással: a 8. a 16., a 9? 13-as vagyok stb.”
Rejtély! Hadd emlékeztesselek arra, hogy a meiózis során - sejtosztódáskor, amely nemi sejtek képződését eredményezi - a sejtben minden kromoszómának kapcsolódnia kell a homológ párjához. És akkor, ha összeolvad, megjelenik egy páratlan kromoszóma! Hová menjen?
Kiderült, hogy a probléma megoldódott! P. M. Borodin leírja ezt a folyamatot, amelyet személyesen rögzített 29 kromoszómális punare. A punare Brazíliában őshonos sörtéjű patkányok. A 29 kromoszómával rendelkező egyedeket e rágcsáló különböző populációihoz tartozó 30-28 kromoszómális punarák keresztezésével kaptuk.
Az ilyen hibridekben a meiózis során a párosított kromoszómák sikeresen megtalálták egymást. „A maradék három kromoszóma pedig egy hármast alkotott: egyrészt a 28 kromoszómás szülőtől kapott hosszú kromoszómát, másrészt két rövidebbet, amelyek a 30 kromoszómás szülőtől származtak. Ugyanakkor minden kromoszóma a helyére került"
Az emberi test genetikai kutatása az egyik legszükségesebb az egész bolygó lakossága számára. Az örökletes betegségek okainak vagy az ezekre való hajlamnak a vizsgálatában a genetika nagy jelentőséggel bír. Megmondjuk hány kromoszómája van egy embernek,és mire lehetnek hasznosak ezek az információk.
Hány pár kromoszóma van egy embernek?
A test sejtje örökletes információk tárolására, megvalósítására és továbbítására szolgál. DNS-molekulából jön létre, és kromoszómának hívják. Sok embert érdekel az a kérdés, hogy hány pár kromoszóma van egy személynek.
Az embernek 23 pár kromoszómája van. A tudósok 1955-ig tévesen 48 kromoszómára számították, i.e. 24 pár. A hibát a tudósok precízebb technikákkal fedezték fel.
A kromoszómák halmaza eltérő a szomatikus és a csírasejtekben. A megkettőzött (diploid) halmaz csak az emberi szervezet szerkezetét (szomatikáját) meghatározó sejtekben van jelen. Egyik része anyai, másik része apai eredetű.
A gonoszómák (ivari kromoszómák) csak egy párral rendelkeznek. Génösszetételükben különböznek egymástól. Ezért a nemtől függően egy személynek más a gonoszómapár összetétele. A ténytől hány kromoszómája van a nőknek, A születendő gyermek neme nem függ. Egy nőnek XX kromoszómája van. Reproduktív sejtjei nem befolyásolják a szexuális jellemzők kialakulását a tojás megtermékenyítése során. Egy adott nemhez való tartozás az információs kódtól függ hány kromoszómája van egy férfinak. Az XX és XY kromoszóma közötti különbség határozza meg a születendő gyermek nemét. A maradék 22 kromoszómapárt autoszomálisnak, azaz autoszomálisnak nevezzük. mindkét nemnél ugyanaz.
- Egy nőnek 22 pár autoszomális kromoszómája van és egy pár XX;
- Egy férfinak 22 pár autoszomális kromoszómája és egy XY párja van.
A kromoszómák szerkezete megváltozik az osztódás során a szomatikus sejtek megkettőződése során. Ezek a sejtek folyamatosan osztódnak, de a 23 párból álló halmaznak állandó értéke van. A kromoszómák szerkezetét a DNS befolyásolja. A kromoszómákat alkotó gének a DNS hatására specifikus kódot alkotnak. Így a DNS-kódolási folyamat során nyert információk meghatározzák az ember egyéni jellemzőit.
Változások a kromoszómák mennyiségi szerkezetében
Az ember kariotípusa meghatározza a kromoszómák összességét. Néha kémiai vagy fizikai okok miatt módosítható. A szomatikus sejtekben a 23 kromoszóma normál száma változhat. Ezt a folyamatot aneuploidiának nevezik.
- Lehet, hogy a szám kisebb, akkor ez monoszómia.
- Ha nincs autotén sejtpár, akkor ezt a szerkezetet nulliszómiának nevezzük.
- Ha egy kromoszómát alkotó sejtpárhoz egy harmadik kromoszómát adnak, akkor ez triszómia.
A mennyiségi halmaz különböző változásai ahhoz vezetnek, hogy egy személy veleszületett betegségekben szenved. A kromoszómák szerkezetének rendellenességei Down-szindrómát, Edwards-szindrómát és más állapotokat okoznak.
Van egy variáció is, amelyet poliploidianak neveznek. Ezzel az eltéréssel a kromoszómák többszörös növekedése következik be, vagyis az egyik kromoszómához tartozó sejtpár megduplázódása. Egy diploid vagy csírasejt háromszor lehet jelen (triploidia). Ha 4 vagy 5 alkalommal van jelen, akkor ezt a növekedést tetraploidiának, illetve pentaploidiának nevezzük. Ha egy személynek ilyen eltérése van, akkor élete első napjaiban meghal. A növényvilágot meglehetősen széles körben képviseli a poliploidia. A kromoszómák többszörös növekedése figyelhető meg az állatokban: gerinctelenek, halak. Az ilyen rendellenességben szenvedő madarak elpusztulnak.
Egy posztra adott szavazat plusz a karmának! :)
MOSZKVA, július 4— RIA Novosztyi, Anna Urmanceva. Kinek van nagyobb genomja? Mint tudják, egyes lények bonyolultabb szerkezetűek, mint mások, és mivel minden a DNS-ben van megírva, ennek a kódjában is tükröződnie kell. Kiderült, hogy a fejlett beszédű embernek bonyolultabbnak kell lennie, mint egy kis kerek féreg. Ha azonban a gének számát tekintve összehasonlítunk minket egy féreggel, akkor nagyjából ugyanazt kapjuk: a Caenorhabditis elegans 20 ezer génje a Homo sapiens 20-25 ezer génjével szemben.
Még sértőbb a „földi lények koronája” és a „természet királya” számára a rizzsel és a kukoricával való összehasonlítás - 50 ezer gén az emberi 25-höz képest.
Azonban lehet, hogy rosszul gondoljuk? A gének „dobozok”, amelyekben a nukleotidok – a genom „betűi” – vannak csomagolva. Talán megszámolja őket? Az embernek 3,2 milliárd nukleotidpárja van. De a japán varjúszem (Paris japonica) – egy gyönyörű fehér virágú növény – genomjában 150 milliárd bázispár található. Kiderült, hogy az embernek 50-szer egyszerűbbnek kell lennie, mint egy virág.
És a tüdőhal protoptera (tüdőhal - kopoltyú- és tüdőlégzéssel is rendelkezik) 40-szer összetettebb, mint az ember. Lehet, hogy minden hal valahogy összetettebb, mint az emberek? Nem. A mérgező fugu hal, amelyből a japánok finomságot készítenek, genomja nyolcszor kisebb, mint az embereké, és 330-szor kisebb, mint a Protoptera tüdőhalé.
Már csak a kromoszómákat kell megszámolni – ez azonban még jobban összezavarja a képet. Hogyan lehet egy ember kromoszómáiban egyenlő egy kőrisfával, és egy csimpánz egy csótánnyal?
Az evolúcióbiológusok és genetikusok már régen találkoztak ezekkel a paradoxonokkal. Kénytelenek voltak elismerni, hogy a genom mérete, akárhogyan is próbáljuk kiszámítani, feltűnően nincs összefüggésben az organizmusok szerveződésének bonyolultságával. Ezt a paradoxont „C-érték rejtélynek” nevezték, ahol C a DNS mennyisége a sejtben (C-érték paradoxon, a pontos fordítás „genomméret paradoxon”). És mégis létezik bizonyos összefüggés a fajok és a királyságok között.
© Illusztráció: RIA Novosti. A. Polyanina
© Illusztráció: RIA Novosti. A. Polyanina
Nyilvánvaló például, hogy az eukarióták (élő szervezetek, amelyek sejtjei tartalmaznak sejtmagot) átlagosan nagyobb genomokkal rendelkeznek, mint a prokarióták (olyan élő szervezetek, amelyek sejtjei nem tartalmaznak sejtmagot). A gerincesek átlagosan nagyobb genomokkal rendelkeznek, mint a gerinctelenek. Vannak azonban kivételek, amelyeket még senki sem tudott megmagyarázni.
Vannak olyan javaslatok, amelyek szerint a genom mérete összefügg egy szervezet életciklusának hosszával. A növényeket példaként használva egyes tudósok azzal érveltek, hogy az évelő fajok genomja nagyobb, mint az egynyáriak, általában többszörös eltéréssel. A legkisebb genomok pedig az efemer növényekhez tartoznak, amelyek a születéstől a halálig néhány héten belül végigmennek a teljes cikluson. Ezt a kérdést jelenleg aktívan vitatják tudományos körök.
Magyarázza az Általános Genetikai Intézet vezető kutatója. N.I. Vavilova, az Orosz Tudományos Akadémia, a Texasi Agromechanikai Egyetem és a Gottingeni Egyetem professzora, Konstantin Krutovsky: „A genom mérete nem függ össze a szervezet életciklusának időtartamával ugyanaz a nemzetség, amelyeknek azonos a genomjuk, de a várható élettartamuk több tízszeres, ha nem is százszoros A méret a genom ploidiájával (másolatszámával) függ össze (és a poliploidok mind a növényekben, mind az állatokban megtalálhatók), valamint az erősen ismétlődő DNS mennyiségével (egyszerű és összetett ismétlődések, transzpozonok és egyéb mobil elemek).
Vannak tudósok is, akiknek más a véleménye ebben a kérdésben.
