Termín chromozóm prvýkrát navrhol V. Je veľmi ťažké identifikovať chromozómové telá v jadrách medzifázových buniek pomocou morfologických metód. Samotné chromozómy, ako číre, husté telá jasne viditeľné vo svetelnom mikroskope, sa odhalia len krátko pred delením buniek.
Zdieľajte svoju prácu na sociálnych sieťach
Ak vám táto práca nevyhovuje, v spodnej časti stránky je zoznam podobných prác. Môžete tiež použiť tlačidlo vyhľadávania
Prednáška č.6
CHROMOZÓMY
Chromozómy sú hlavnou funkčnou autoreprodukčnou štruktúrou jadra, v ktorej je sústredená DNA a s ktorou sú spojené funkcie jadra. Termín „chromozómy“ prvýkrát navrhol W. Waldeyer v roku 1888.
Pomocou morfologických metód je veľmi ťažké identifikovať chromozómové telá v jadrách medzifázových buniek. Samotné chromozómy ako číre, husté telieska, ktoré sú jasne viditeľné vo svetelnom mikroskope, sa odhalia len krátko pred delením buniek. V samotnej interfáze nie sú chromozómy ako husté telá viditeľné, pretože sú v uvoľnenom, dekondenzovanom stave.
Počet a morfológia chromozómov
Počet chromozómov je konštantný pre všetky bunky daného druhu zvieraťa alebo rastliny, ale medzi rôznymi objektmi sa výrazne líši. Nesúvisí s úrovňou organizácie živých organizmov. Primitívne organizmy môžu mať veľa chromozómov, zatiaľ čo vysoko organizované organizmy ich majú oveľa menej. Napríklad u niektorých rádiolariov dosahuje počet chromozómov 1000-1600. Rekordérom medzi rastlinami v počte chromozómov (asi 500) je papraď trávová, má 308 chromozómov. Uveďme príklady kvantitatívneho obsahu chromozómov v niektorých organizmoch: rak 196, ľudia 46, šimpanzy 48, mäkká pšenica 42, zemiaky 18, ovocné mušky 8, domáce muchy 12. Najmenší počet chromozómov (2) je pozorovaný u jedného z rás Ascaris má rastlina Asteraceae Haplopapus len 4 chromozómy.
Veľkosť chromozómov sa medzi rôznymi organizmami značne líši. Dĺžka chromozómov sa teda môže meniť od 0,2 do 50 mikrónov. Najmenšie chromozómy sa nachádzajú v niektorých prvokoch, hubách a riasach veľmi malé chromozómy sa nachádzajú v ľanu a morskej trstine; sú také malé, že sú ťažko viditeľné svetelným mikroskopom. Najdlhšie chromozómy sa nachádzajú v niektorých ortoptérnych hmyzoch, obojživelníkoch a ľaliách. Dĺžka ľudských chromozómov je v rozmedzí 1,5-10 mikrónov. Hrúbka chromozómov sa pohybuje od 0,2 do 2 mikrónov.
Morfológiu chromozómov je najlepšie študovať v momente ich najväčšej kondenzácie, v metafáze a na začiatku anafázy. Chromozómy zvierat a rastlín v tomto stave sú tyčovité štruktúry rôznych dĺžok s pomerne konštantnou hrúbkou vo väčšine chromozómov je ľahké nájsť zónuprimárne zúženie, ktorý rozdeľuje chromozóm na dva rameno . V oblasti primárneho zúženia je centroméra alebo kinetochore . Je to tanierovitá, diskovitá štruktúra. Je spojený tenkými vláknami s telom chromozómu v oblasti zúženia. Kinetochore je slabo pochopený štruktúrne a funkčne; Je teda známe, že je jedným z centier polymerizácie tubulínu, z neho vyrastajú zväzky mikrotubulov mitotického vretienka, smerujúce k centriolom. Tieto zväzky mikrotubulov sa podieľajú na pohybe chromozómov k pólom bunky počas mitózy. Niektoré chromozómy majúsekundárne zúženie. Ten sa zvyčajne nachádza v blízkosti distálneho konca chromozómu a oddeľuje malú časť satelit . Veľkosť a tvar satelitu sú konštantné pre každý chromozóm. Veľkosť a dĺžka sekundárnych zúžení sú tiež veľmi konštantné. Niektoré sekundárne zúženia sú špecializované oblasti chromozómov spojené s tvorbou jadierka (jadierkové organizátory), iné nie sú spojené s tvorbou jadierka a ich funkčná úloha nie je úplne objasnená. Ramená chromozómov končia terminálnymi úsekmi teloméry. Telomérické konce chromozómov sa nedokážu spojiť s inými chromozómami alebo ich fragmentmi, na rozdiel od koncov chromozómov, ktorým chýbajú telomérne oblasti (v dôsledku zlomov), ktoré sa môžu spájať s rovnakými zlomenými koncami iných chromozómov.
Na základe umiestnenia primárneho zúženia (centroméra) sa rozlišujú: typy chromozómov:
1. metacentrickýcentroméra sa nachádza v strede, ramená majú rovnakú alebo takmer rovnakú dĺžku, v metafáze nadobúda V-tvar;
2. submetacentricképrimárna konstrikcia je mierne posunutá k jednému z pólov, jedno rameno je o niečo dlhšie ako druhé, v metafáze má tvar L;
3. akrocentrickýcentroméra je silne posunutá k jednému z pólov, jedno rameno je oveľa dlhšie ako druhé, neohýba sa v metafáze a má tyčinkovitý tvar;
4. telocentrickýCentroméra sa nachádza na konci chromozómu, ale takéto chromozómy sa v prírode nenašli.
Každý chromozóm má zvyčajne iba jednu centroméru (monocentrické chromozómy), ale môžu sa vyskytnúť chromozómy dicentrický (s 2 centromérami) apolycentrický(majú veľa centromér).
Existujú druhy (napríklad ostrice), ktorých chromozómy neobsahujú viditeľné centromerické oblasti (chromozómy s difúzne umiestnenými centromérom). Volajú sa acentrický a nie sú schopné vykonávať usporiadaný pohyb počas delenia buniek.
Chemické zloženie chromozómov
Hlavnými zložkami chromozómov sú DNA a základné proteíny (históny). DNA komplex s histónmideoxyribonukleoproteínu(DNP) tvorí asi 90 % hmotnosti oboch chromozómov izolovaných z interfázových jadier a chromozómov deliacich sa buniek. Obsah DNP je konštantný pre každý chromozóm daného druhu organizmu.
Z minerálnych zložiek sú najdôležitejšie ióny vápnika a horčíka, ktoré dodávajú chromozómom plasticitu a ich odstránenie spôsobuje, že chromozómy sú veľmi krehké.
Ultraštruktúra
Každý mitotický chromozóm je pokrytý zhora pelikula . Vnútri je matice , v ktorej sa nachádza špirálovito stočená niť DNP s hrúbkou 4-10 nm.
Elementárne fibrily DNP sú hlavnou zložkou, ktorá je zahrnutá v štruktúre mitotických a meiotických chromozómov. Preto, aby sme pochopili štruktúru takýchto chromozómov, je potrebné vedieť, ako sú tieto jednotky organizované ako súčasť kompaktného chromozómového tela. Intenzívne štúdium chromozómovej ultraštruktúry sa začalo v polovici 50. rokov minulého storočia, čo súvisí so zavedením elektrónovej mikroskopie do cytológie. Pre organizáciu chromozómov existujú 2 hypotézy.
1). Unimute hypotéza tvrdí, že na chromozóme je len jedna dvojvláknová molekula DNP. Táto hypotéza má morfologické, autorádiografické, biochemické a genetické potvrdenie, vďaka čomu je tento pohľad dnes najpopulárnejší, keďže prinajmenšom pre množstvo objektov (drozofily, kvasinky) je dokázaný.
2). Polynemický hypotéza je, že niekoľko dvojvláknových molekúl DNP je spojených do zväzku chromonema , a, podľa poradia, 2-4 chromonemy, krútenie, tvoria chromozóm. Takmer všetky pozorovania chromozómového polynemizmu boli vykonané pomocou svetelného mikroskopu na botanických objektoch s veľkými chromozómami (ľalie, rôzne cibule, fazuľa, tradescantia, pivónia). Je možné, že javy polynémie, ktoré boli pozorované v bunkách vyšších rastlín, sú charakteristické len pre tieto objekty.
Je teda možné, že existuje niekoľko rôznych princípov štruktúrnej organizácie chromozómov v eukaryotických organizmoch.
V interfázových bunkách sú mnohé oblasti chromozómov despiralizované, čo súvisí s ich fungovaním. Volajú sa euchromatínu. Predpokladá sa, že euchromatické oblasti chromozómov sú aktívne a obsahujú celý hlavný súbor génov bunky alebo organizmu. Euchromatín sa pozoruje vo forme jemnej zrnitosti alebo nie je vôbec viditeľný v jadre medzifázovej bunky.
Počas bunkového prechodu z mitózy do interfázy zostávajú určité zóny rôznych chromozómov alebo dokonca celé chromozómy kompaktné, špirálovité a dobre zafarbené. Tieto zóny sú tzv heterochromatín . V bunke je prítomný vo forme hrubých zŕn, hrudiek a vločiek. Heterochromatické oblasti sa zvyčajne nachádzajú v telomerických, centromerických a perinukleárnych oblastiach chromozómov, ale môžu byť aj súčasťou ich vnútorných častí. Strata dokonca významných úsekov heterochromatických oblastí chromozómov nevedie k bunkovej smrti, pretože nie sú aktívne a ich gény dočasne alebo trvalo nefungujú.
Matrix je zložka mitotických chromozómov rastlín a živočíchov, ktorá sa uvoľňuje počas despiralizácie chromozómov a pozostáva z fibrilárnych a granulárnych štruktúr ribonukleoproteínovej povahy. Úlohou matrice je možno prenos materiálu obsahujúceho RNA chromozómami, ktorý je potrebný tak na tvorbu jadierok, ako aj na obnovu samotnej karyoplazmy v dcérskych bunkách.
Sada chromozómov. karyotyp
Stálosť takých charakteristík, ako je veľkosť, umiestnenie primárnych a sekundárnych zúžení, prítomnosť a tvar satelitov, určuje morfologickú individualitu chromozómov. Vďaka tejto morfologickej individualite je možné u mnohých druhov živočíchov a rastlín rozpoznať akúkoľvek chromozómovú sadu v akejkoľvek deliacej sa bunke.
Celkový počet, veľkosť a morfológia chromozómov sa nazýva karyotyp tohto typu. Karyotyp je ako tvár druhu. Aj u blízko príbuzných druhov sa chromozómové sady od seba líšia buď počtom chromozómov, alebo veľkosťou aspoň jedného alebo viacerých chromozómov, prípadne tvarom chromozómov a ich štruktúrou. V dôsledku toho môže mať štruktúra karyotypu taxonomický (systematický) charakter, ktorý sa čoraz viac používa v taxonómii zvierat a rastlín.
Grafické znázornenie karyotypu je tzv idiogram.
Počet chromozómov v zrelých zárodočných bunkách je tzv haploidné (označené n ). Somatické bunky obsahujú dvojnásobný počet chromozómov diploidná množina (2n ). Bunky, ktoré majú viac ako dve sady chromozómov, sa nazývajú polyploidné (3 n, 4 n, 8 n atď.).
Diploidná sada obsahuje párové chromozómy, ktoré sú identické tvarom, štruktúrou a veľkosťou, ale majú odlišný pôvod (jeden je materský, druhý otcovský). Volajú sa homológne.
U mnohých vyšších dvojdomých zvierat v diploidnom súbore je jeden alebo dva nepárové chromozómy, ktoré sa líšia v samcoch a samiciach, sexuálne chromozómov. Zvyšné chromozómy sú tzv autozómy . Boli opísané prípady, keď muž má iba jeden pohlavný chromozóm a žena dva.
U mnohých rýb, cicavcov (vrátane ľudí), niektorých obojživelníkov (žaby rodu Rana ), hmyz (chrobáky, Diptera, Orthoptera), veľký chromozóm je označený písmenom X a malý chromozóm písmenom Y. U týchto zvierat je v karyotype samice posledný pár reprezentovaný dvoma chromozómami XX. a u mužov XY chromozómami.
U vtákov, plazov, určitých druhov rýb, niektorých obojživelníkov (chvostých obojživelníkov) a motýľov má mužské pohlavie rovnaké pohlavné chromozómy ( WW -chromozómy) a žena sú odlišné ( chromozómy WZ).
U mnohých zvierat a ľudí v bunkách samíc jeden z dvoch pohlavných chromozómov nefunguje, a preto zostáva úplne v špirálovom stave (heterochromatín). Nachádza sa v medzifázovom jadre vo forme hrudkypohlavný chromatínna vnútornej jadrovej membráne. Oba pohlavné chromozómy fungujú v mužskom tele počas celého života. Ak sa v jadrách buniek mužského tela zistí pohlavný chromatín, znamená to, že má extra chromozóm X (XXY Kleinfelterova choroba). Môže k tomu dôjsť v dôsledku narušenej spermato- alebo oogenézy. Štúdium obsahu pohlavného chromatínu v interfázových jadrách je v medicíne široko používané na diagnostiku ľudských chromozomálnych ochorení spôsobených nerovnováhou pohlavných chromozómov.
Zmeny karyotypu
Zmeny v karyotype môžu byť spojené so zmenou počtu chromozómov alebo so zmenou ich štruktúry.
Kvantitatívne zmeny v karyotype1) polyploidia; 2) aneuploidia.
Polyploidia ide o niekoľkonásobné zvýšenie počtu chromozómov v porovnaní s haploidnými. Výsledkom je, že namiesto bežných diploidných buniek (2 n ) vznikajú napríklad triploidné (3 n ), tetraploid (4 n ), oktaploid (8 n ) bunky. V cibuli, ktorej diploidné bunky obsahujú 16 chromozómov, teda triploidné bunky obsahujú 24 chromozómov a tetraploidné bunky obsahujú 32 chromozómov. Polyploidné bunky sú veľké a majú zvýšenú životaschopnosť.
Polyploidia je v prírode rozšírená najmä medzi rastlinami, ktorých mnohé druhy vznikli v dôsledku viacnásobného zdvojnásobenia počtu chromozómov. Väčšina pestovaných rastlín, napríklad chlebová pšenica, viacradový jačmeň, zemiaky, bavlník a väčšina ovocných a okrasných rastlín, sú prirodzene sa vyskytujúce polyploidy.
Experimentálne sa polyploidné bunky najľahšie získajú pôsobením alkaloidu kolchicín alebo iné látky, ktoré narúšajú mitózu. Kolchicín ničí vretienko, takže už zdvojené chromozómy zostávajú v rovníkovej rovine a nerozchádzajú sa k pólom. Po ukončení pôsobenia kolchicínu tvoria chromozómy spoločné jadro, ale väčšie (polyploidné). Počas nasledujúcich delení sa chromozómy opäť zdvojnásobia a posunú smerom k pólom, ale zostane ich dvojnásobný počet. Umelo získané polyploidy sú široko používané v šľachtení rastlín. Vznikli odrody triploidnej cukrovej repy, tetraploidnej raže, pohánky a iných plodín.
U zvierat je úplná polyploidia veľmi zriedkavá. Napríklad v tibetských horách žije jeden z druhov žiab, ktorých populácia na rovine má diploidnú sadu chromozómov a vysokohorské populácie majú triploid, alebo dokonca tetraploid.
U ľudí vedie polyploidia k výrazne negatívnym dôsledkom. Narodenie detí s polyploidiou je extrémne zriedkavé. Zvyčajne k smrti organizmu dochádza v embryonálnom štádiu vývoja (asi 22,6 % všetkých spontánnych potratov je spôsobených polyploidiou). Treba poznamenať, že triploidia sa vyskytuje 3 krát častejšie ako tetraploidia. Ak sa deti s triploidným syndrómom napriek tomu narodia, majú abnormality vo vývoji vonkajších a vnútorných orgánov, sú prakticky neživotaschopné a zomierajú v prvých dňoch po narodení.
Častejšia je somatická polyploidia. V ľudských pečeňových bunkách je teda s vekom deliacich sa buniek čoraz menej, ale počet buniek s veľkým jadrom alebo dvoma jadrami sa zvyšuje. Stanovenie množstva DNA v takýchto bunkách jasne ukazuje, že sa stali polyploidnými.
Aneuploidia ide o zvýšenie alebo zníženie počtu chromozómov, ktoré nie je násobkom haploidného počtu. Aneuploidné organizmy, teda organizmy, v ktorých všetky bunky obsahujú aneuploidné sady chromozómov, sú zvyčajne sterilné alebo slabo životaschopné. Ako príklad aneuploidie zvážte niektoré ľudské chromozomálne ochorenia. Kleinfelterov syndróm: bunky mužského tela majú extra chromozóm X, čo vedie k všeobecnému fyzickému nedostatočnému rozvoju tela, najmä jeho reprodukčného systému, a duševným abnormalitám. Downov syndróm: extra chromozóm je obsiahnutý v 21. páre, čo vedie k mentálnej retardácii, abnormalitám vnútorných orgánov; choroba je sprevádzaná niektorými vonkajšími príznakmi demencie a vyskytuje sa u mužov a žien. Turnerov syndróm je spôsobený nedostatkom jedného chromozómu X v bunkách ženského tela; sa prejavuje nedostatočným vývojom reprodukčného systému, neplodnosťou a vonkajšími príznakmi demencie. Ak v bunkách mužského tela chýba jeden chromozóm X, smrť nastáva v embryonálnom štádiu.
Aneuploidné bunky neustále vznikajú v mnohobunkovom organizme v dôsledku narušenia normálneho priebehu bunkového delenia. Takéto bunky spravidla rýchlo umierajú, ale v niektorých patologických stavoch tela sa úspešne reprodukujú. Vysoké percento aneuploidných buniek je charakteristické napríklad pre mnohé zhubné nádory ľudí a zvierat.
Štrukturálne zmeny v karyotype.Chromozomálne preskupenia alebo chromozomálne aberácie sa vyskytujú ako výsledok jedného alebo viacerých zlomov chromozómov alebo chromatidov. Fragmenty chromozómov v miestach zlomu sú schopné spájať sa navzájom alebo s fragmentmi iných chromozómov v sade. Chromozomálne aberácie sú nasledujúcich typov. Vymazanie ide o stratu strednej časti chromozómu. Rozdiel ide o oddelenie koncovej časti chromozómu. Inverzia odtrhnutie časti chromozómu a jeho otočenie o 180 0 a pripojenie k rovnakému chromozómu; to narúša poradie nukleotidov. Duplikácia odlomenie časti chromozómu a jeho pripojenie k homológnemu chromozómu. Translokácia odlomenie časti chromozómu a jeho pripojenie k nehomologickému chromozómu.
V dôsledku takýchto preskupení sa môžu vytvoriť dicentrické a acentrické chromozómy. Veľké delécie, diferenciácie a translokácie dramaticky menia morfológiu chromozómov a sú jasne viditeľné pod mikroskopom. Malé delécie a translokácie, ako aj inverzie, sa zisťujú zmenami v dedičnosti génov lokalizovaných v oblastiach chromozómov ovplyvnených preskupením a zmenami v správaní chromozómov počas tvorby gamét.
Štrukturálne zmeny v karyotype vždy vedú k negatívnym dôsledkom. Napríklad syndróm „cry of the cat“ je spôsobený chromozomálnou mutáciou (delením) v 5. páre chromozómov u ľudí; sa prejavuje abnormálnym vývojom hrtana, čo vedie k „mňaukaniu“ namiesto bežného plaču v ranom detstve a spomaleniu fyzického a duševného vývoja.
Reduplikácia chromozómov
Základom zdvojenia (reduplikácie) chromozómov je proces reduplikácie DNA, t.j. proces samoreprodukcie makromolekúl nukleových kyselín, zabezpečujúci presné kopírovanie genetickej informácie a jej prenos z generácie na generáciu. Syntéza DNA začína divergenciou reťazcov, z ktorých každé slúži ako templát pre syntézu dcérskeho reťazca. Produktom reduplikácie sú dve dcérske molekuly DNA, z ktorých každá pozostáva z jedného rodičovského a jedného dcérskeho vlákna. Dôležité miesto medzi reduplikačnými enzýmami má DNA polymeráza, ktorá uskutočňuje syntézu rýchlosťou asi 1000 nukleotidov za sekundu (v baktériách). Reduplikácia DNA je semikonzervatívna, t.j. pri syntéze dvoch dcérskych molekúl DNA každá z nich obsahuje jeden „starý“ a jeden „nový“ reťazec (tento spôsob reduplikácie dokázali Watson a Crick v roku 1953). Fragmenty syntetizované počas reduplikácie na jednom vlákne sú „zosieťované“ enzýmom DNA ligázou.
Reduplikácia zahŕňa proteíny, ktoré odvíjajú dvojitú špirálu DNA, stabilizujú neskrútené časti a zabraňujú zapleteniu molekúl.
K reduplikácii DNA v eukaryotoch dochádza pomalšie (asi 100 nukleotidov za sekundu), ale súčasne na mnohých miestach v jednej molekule DNA.
Keďže súčasne s reduplikáciou DNA dochádza aj k syntéze proteínov, môžeme hovoriť o chromozómovej reduplikácii. Štúdie uskutočnené ešte v 50-tych rokoch dvadsiateho storočia ukázali, že bez ohľadu na to, koľko pozdĺžne usporiadaných reťazcov DNA obsahujú chromozómy organizmov rôznych druhov, počas bunkového delenia sa chromozómy správajú, ako keby pozostávali z dvoch súčasne sa replikujúcich podjednotiek. Po reduplikácii, ku ktorej dochádza v interfáze, sa ukáže, že každý chromozóm je dvojitý a ešte pred začiatkom delenia v bunke je všetko pripravené na rovnomerné rozloženie chromozómov medzi dcérske bunky. Ak po reduplikácii nedôjde k deleniu, bunka sa stane polyploidnou. Počas tvorby polyténových chromozómov sa chromonemy zdvojujú, ale nerozchádzajú sa, vďaka čomu sa získajú obrovské chromozómy s veľkým počtom chromonémov.
Ďalšie podobné diela, ktoré by vás mohli zaujímať.vshm> |
|||
| 8825. | Mitotický subklinus. Budova chromozómov | 380,96 kB | |
| Budovove chromozómy Laboratórna práca č. 5 Meta: systematizovať a destilovať poznatky študentov o životnom cykle dieťaťa; o mitóze jej biologického významu; Je múdre sformulovať a použiť svetelný mikroskop v raných fázach mitózy a nainštalovať ich s mikrofotografiemi... | |||
| 16379. | Zároveň sa ešte jasnejšie definovali výzvy, bez ktorých prekonania sa naša krajina nemôže zaradiť medzi tie moderné. | 14,53 kB | |
| Zároveň, keďže sú svojou povahou spojené s historickými koreňmi Ruska, zhoršujú vplyv krízy na celkovú situáciu v Rusku a najmä na možnosť prekonať krízové javy. Keďže stredná vrstva, ktorá stabilizovala situáciu v spoločnosti, sa v Rusku na dlhý čas stratila vo svojej predchádzajúcej podobe, aktuálne kolísanie kúpnej sily väčšiny obyvateľstva závisí od existencie stabilného zamestnania a iných všeobecne nízkych príjmov. vo forme vedľajších zárobkov a sociálnych dávok. tí, ktorí majú v Rusku oficiálny štatút... | |||
| 20033. | Plasmodium malária. Morfológia. Vývojové cykly. Imunita proti malárii. Chemoterapeutické lieky | 2,35 MB | |
| Malarické plazmodium prechádza zložitým životným cyklom vývoja, ktorý sa vyskytuje v ľudskom tele (asexuálny cyklus alebo schizogónia) a komároch (sexuálny cyklus alebo sporogónia). Vývoj pôvodcu malárie v ľudskom tele - schizogónia - je reprezentovaný dvoma cyklami: prvý z nich sa vyskytuje v pečeňových bunkách (tkanivo alebo extra-erytrocytická, schizogónia) a druhý - v červených krvinkách (erytrocyty). schizogónia). | |||
| 6233. | Štruktúra a funkcie jadra. Morfológia a chemické zloženie jadra | 10,22 kB | |
| Jadrá sú zvyčajne oddelené od cytoplazmy jasnou hranicou. Baktérie a modrozelené riasy nemajú vytvorené jadro: v ich jadre chýba jadierko a nie je oddelené od cytoplazmy jasne definovanou jadrovou membránou a nazýva sa nukleoid. Tvar jadra. | |||
Zo školských učebníc biológie už každý poznal pojem chromozóm. Koncept navrhol Waldeyer v roku 1888. Doslova sa prekladá ako maľované telo. Prvým objektom výskumu bola ovocná muška.
Všeobecné informácie o zvieracích chromozómoch
Chromozóm je štruktúra v bunkovom jadre, ktorá uchováva dedičné informácie. Sú tvorené z molekuly DNA, ktorá obsahuje veľa génov. Inými slovami, chromozóm je molekula DNA. Jeho množstvo sa u rôznych zvierat líši. Napríklad mačka má 38 a krava 120. Zaujímavosťou je, že najmenší počet majú dážďovky a mravce. Ich počet sú dva chromozómy a muž z druhého má jeden.
U vyšších živočíchov, ako aj u ľudí, je posledný pár reprezentovaný XY pohlavnými chromozómami u mužov a XX u žien. Je potrebné poznamenať, že počet týchto molekúl je konštantný pre všetky zvieratá, ale ich počet sa u každého druhu líši. Napríklad môžeme uvažovať o obsahu chromozómov v niektorých organizmoch: šimpanzy - 48, raky - 196, vlky - 78, zajac - 48. Je to spôsobené rôznou úrovňou organizácie konkrétneho zvieraťa.
Na poznámku! Chromozómy sú vždy usporiadané v pároch. Genetici tvrdia, že tieto molekuly sú nepolapiteľnými a neviditeľnými nositeľmi dedičnosti. Každý chromozóm obsahuje veľa génov. Niektorí veria, že čím viac týchto molekúl, tým je zviera vyvinutejšie a jeho telo je zložitejšie. V tomto prípade by človek nemal mať 46 chromozómov, ale viac ako ktorékoľvek iné zviera.
Koľko chromozómov majú rôzne zvieratá?
Musíte venovať pozornosť! U opíc sa počet chromozómov približuje počtu ľudských. Ale výsledky sú pre každý druh iné. Takže rôzne opice majú nasledujúci počet chromozómov:
- Lemury majú vo svojom arzenáli 44-46 molekúl DNA;
- Šimpanzy – 48;
- Paviány – 42,
- Opice – 54;
- Gibony – 44;
- Gorily – 48;
- Orangutan – 48;
- Makaky - 42.
Rodina psovitých (mäsožravé cicavce) má viac chromozómov ako opice.
- Takže vlk má 78,
- kojot má 78,
- malá líška má 76,
- ale obyčajný má 34.
- Predátorské zvieratá lev a tiger majú 38 chromozómov.
- Mačací miláčik ich má 38, zatiaľ čo jeho psí súper takmer dvojnásobok – 78.
U cicavcov, ktoré sú ekonomicky dôležité, je počet týchto molekúl nasledovný:
- králik – 44,
- krava - 60,
- kôň – 64,
- prasa – 38.
Informatívne!Škrečky majú najväčšie sady chromozómov spomedzi zvierat. Vo svojom arzenáli ich majú 92. Aj v tomto rade sú ježkovia. Majú 88-90 chromozómov. A kengury majú najmenšie množstvo týchto molekúl. Ich počet je 12. Veľmi zaujímavým faktom je, že mamut má 58 chromozómov. Vzorky boli odobraté zo zmrazeného tkaniva.
Pre väčšiu prehľadnosť a pohodlie budú v súhrne uvedené údaje z iných zvierat.
Názov zvieraťa a počet chromozómov:
| Kuny škvrnité | 12 |
| Klokan | 12 |
| Žltá vačnatá myš | 14 |
| Mravčiar vačkovca | 14 |
| Vačice obyčajná | 22 |
| Vačice | 22 |
| Mink | 30 |
| Americký jazvec | 32 |
| Corsac (líška stepná) | 36 |
| tibetská líška | 36 |
| Malá panda | 36 |
| Cat | 38 |
| Lev | 38 |
| Tiger | 38 |
| medvedík čistotný | 38 |
| Kanadský bobor | 40 |
| Hyeny | 40 |
| Domáca myš | 40 |
| Paviány | 42 |
| Potkany | 42 |
| Delfín | 44 |
| Králiky | 44 |
| Ľudské | 46 |
| Zajac | 48 |
| Gorila | 48 |
| Americká líška | 50 |
| pruhovaný skunk | 50 |
| Ovce | 54 |
| Slon (ázijský, savana) | 56 |
| krava | 60 |
| Koza domáca | 60 |
| Vlnená opica | 62 |
| somár | 62 |
| Žirafa | 62 |
| Mule (hybrid osla a kobyly) | 63 |
| činčila | 64 |
| Kôň | 64 |
| Sivá líška | 66 |
| Jeleň bielochvostý | 70 |
| Paraguajská líška | 74 |
| Malá líška | 76 |
| Vlk (červený, zázvor, hriva) | 78 |
| Dingo | 78 |
| kojot | 78 |
| pes | 78 |
| Šakal obyčajný | 78 |
| Kura | 78 |
| Holub | 80 |
| Turecko | 82 |
| Ekvádorský škrečok | 92 |
| Lemur obyčajný | 44-60 |
| arktická líška | 48-50 |
| Echidna | 63-64 |
| Jerzy | 88-90 |
Počet chromozómov u rôznych živočíšnych druhov
Ako vidíte, každé zviera má iný počet chromozómov. Dokonca aj medzi zástupcami tej istej rodiny sa ukazovatele líšia. Môžeme sa pozrieť na príklad primátov:
- gorila má 48,
- makak má 42 a kosmáč má 54 chromozómov.
Prečo je to tak, zostáva záhadou.
Koľko chromozómov majú rastliny?
Názov rastliny a počet chromozómov:
Video
Vzdal sa Charles Darwin na konci svojho života svojej teórie ľudskej evolúcie? Našli starovekí ľudia dinosaurov? Je pravda, že Rusko je kolískou ľudstva a kto je yeti – možno jeden z našich predkov, stratený v priebehu storočí? Hoci paleoantropológia – veda o ľudskej evolúcii – prekvitá, pôvod človeka je stále opradený mnohými mýtmi. Sú to antievolučné teórie a legendy generované masovou kultúrou a pseudovedecké myšlienky, ktoré existujú medzi vzdelanými a dobre čitateľnými ľuďmi. Chcete vedieť, ako to všetko „naozaj“ bolo? Alexander Sokolov, šéfredaktor portálu ANTHROPOGENES.RU, zozbieral celú zbierku podobných mýtov a overil si ich platnosť.
Na úrovni každodennej logiky je zrejmé, že „opica je chladnejšia ako človek – má o dva chromozómy viac!“ Takto je „pôvod človeka z opice konečne vyvrátený“...
Pripomeňme našim milým čitateľom, že chromozómy sú veci, v ktorých je DNA zabalená v našich bunkách. Osoba má 23 párov chromozómov (23 máme od mamy a 23 od otca. Spolu 46). Kompletná sada chromozómov sa nazýva "karyotyp". Každý chromozóm obsahuje veľmi veľkú molekulu DNA, ktorá je pevne stočená.
Nie je dôležitý počet chromozómov, ale gény, ktoré tieto chromozómy obsahujú. Rovnaký súbor génov môže byť zabalený do rôzneho počtu chromozómov.
Napríklad boli odobraté dva chromozómy a zlúčené do jedného. Počet chromozómov sa znížil, ale genetická sekvencia, ktorú obsahujú, zostáva rovnaká. (Predstavte si, že medzi dvoma susediacimi miestnosťami bola prelomená stena. Výsledkom je jedna veľká miestnosť, ale obsah – nábytok a parkety – je rovnaký...)
K fúzii chromozómov došlo u nášho predka. To je dôvod, prečo máme o dva chromozómy menej ako šimpanzy, napriek tomu, že gény sú takmer rovnaké.
Ako vieme o podobnosti ľudských a šimpanzích génov?
V sedemdesiatych rokoch, keď sa biológovia naučili porovnávať genetické sekvencie rôznych druhov, urobili to pre ľudí a šimpanzov. Špecialisti boli v šoku: “ Rozdiel v nukleotidových sekvenciách dedičnej látky - DNA - u ľudí a šimpanzov ako celku predstavoval 1,1%,– napísal slávny sovietsky primatológ E. P. Friedman v knihe „Primáty“. -... Druhy žiab alebo veveričiek v rámci toho istého rodu sa navzájom líšia 20 až 30-krát viac ako šimpanzy a ľudia. To bolo také prekvapujúce, že bolo naliehavo potrebné nejako vysvetliť rozpor medzi molekulárnymi údajmi a tým, čo je známe na úrovni celého organizmu.» .
A v roku 1980 v renomovanom časopise Veda Bol publikovaný článok tímu genetikov z University of Minneapolis: The Striking Resemblance of High-Resemblance G-Banded Chromozómov človeka a šimpanza („Nápadná podobnosť sfarbených chromozómov s vysokým rozlíšením u ľudí a šimpanzov“).
Vedci použili v tom čase najnovšie metódy farbenia chromozómov (na chromozómoch sa objavujú priečne pruhy rôznej hrúbky a jasu, každý chromozóm má svoju špeciálnu sadu pruhov). Ukázalo sa, že u ľudí a šimpanzov sú chromozómové pruhy takmer totožné! Ale čo ten extra chromozóm? Je to veľmi jednoduché: ak oproti druhému ľudskému chromozómu postavíme 12. a 13. šimpanzí chromozóm do jednej línie a spojíme ich na ich koncoch, uvidíme, že spolu tvoria druhý ľudský chromozóm.
Neskôr, v roku 1991, sa vedci bližšie pozreli na bod domnelej fúzie na druhom ľudskom chromozóme a našli tam to, čo hľadali – sekvencie DNA charakteristické pre teloméry – koncové časti chromozómov. Ďalší dôkaz, že na mieste tohto chromozómu boli kedysi dva!
Ako však k tejto fúzii dôjde? Povedzme, že jeden z našich predkov mal dva chromozómy spojené do jedného. Skončil s nepárnym počtom chromozómov – 47, kým zvyšok nezmutovaných jedincov ich mal ešte 48! A ako sa potom takýto mutant rozmnožoval? Ako sa môžu krížiť jedinci s rôznym počtom chromozómov?
Zdalo by sa, že počet chromozómov jasne odlišuje druhy od seba a je neprekonateľnou prekážkou hybridizácie. Predstavte si prekvapenie výskumníkov, keď pri štúdiu karyotypov rôznych cicavcov začali objavovať variácie v počte chromozómov v rámci niektorých druhov! V rôznych populáciách piskora obyčajného sa teda toto číslo môže pohybovať od 20 do 33. A odrody piskora pižmového, ako je uvedené v článku P. M. Borodina, M. B. Rogacheva a S. I. Oda, sa „odlišujú od seba viac ako ľudia od šimpanzov: zvieratá žijúce na juhu Hindustanu a Srí Lanky majú 15 párov chromozómov. vo svojom karyotype a všetky ostatné piskory od Arábie až po ostrovy Oceánie majú 20 párov... Ukázalo sa, že počet chromozómov sa znížil, pretože päť párov chromozómov typickej odrody sa navzájom zlúčilo: 8. so 16., 9? Som z 13-ky atď."
Tajomstvo! Pripomínam, že počas meiózy - bunkového delenia, ktoré má za následok tvorbu pohlavných buniek - sa každý chromozóm v bunke musí spojiť so svojim homológnym párom. A potom, keď sa spojí, objaví sa nepárový chromozóm! Kam by mala ísť?
Ukazuje sa, že problém je vyriešený! P. M. Borodin opisuje tento proces, ktorý osobne zaznamenal v 29-chromozomálnych punare. Punare sú štetnaté potkany pochádzajúce z Brazílie. Jedince s 29 chromozómami boli získané krížením medzi 30- a 28-chromozomálnymi punares patriacimi do rôznych populácií tohto hlodavca.
Počas meiózy u takýchto hybridov sa párové chromozómy úspešne našli. „A zvyšné tri chromozómy tvorili trojicu: na jednej strane dlhý chromozóm dostal od 28-chromozomálneho rodiča a na druhej strane dva kratšie, ktoré pochádzali od 30-chromozomálneho rodiča. Zároveň každý chromozóm zapadol na svoje miesto“
Genetický výskum ľudského tela je jedným z najpotrebnejších pre obyvateľstvo celej planéty. Práve genetika má veľký význam pre štúdium príčin dedičných chorôb či predispozícií k nim. My vám to povieme koľko chromozómov má človek, a na čo môžu byť tieto informácie užitočné.
Koľko párov chromozómov má človek?
Bunka tela je navrhnutá tak, aby uchovávala, implementovala a prenášala dedičné informácie. Je vytvorený z molekuly DNA a nazýva sa chromozóm. Mnoho ľudí sa zaujíma o otázku, koľko párov chromozómov má človek.
Ľudia majú 23 párov chromozómov. Do roku 1955 vedci mylne počítali počet chromozómov na 48, t.j. 24 párov. Chybu odhalili vedci pomocou presnejších techník.
Súbor chromozómov je odlišný v somatických a zárodočných bunkách. Zdvojený (diploidný) súbor je prítomný len v bunkách, ktoré určujú stavbu (somatiku) ľudského tela. Jedna časť je materského pôvodu, druhá časť je otcovského pôvodu.
Gonozómy (pohlavné chromozómy) majú iba jeden pár. Líšia sa zložením génov. Preto má človek v závislosti od pohlavia rôzne zloženie páru gonozómov. Zo skutočnosti koľko chromozómov majú ženy, Pohlavie nenarodeného dieťaťa nezávisí. Žena má sadu chromozómov XX. Jeho reprodukčné bunky neovplyvňujú vývoj pohlavných znakov počas oplodnenia vajíčka. Príslušnosť k určitému pohlaviu závisí od informačného kódu o koľko chromozómov má muž. Je to rozdiel medzi chromozómami XX a XY, ktorý určuje pohlavie nenarodeného dieťaťa. Zvyšných 22 párov chromozómov sa nazýva autozomálne, t.j. rovnako pre obe pohlavia.
- Žena má 22 párov autozomálnych chromozómov a jeden pár XX;
- Muž má 22 párov autozomálnych chromozómov a jeden pár XY.
Štruktúra chromozómov sa mení počas delenia v procese zdvojenia somatických buniek. Tieto bunky sa neustále delia, ale súbor 23 párov má konštantnú hodnotu. Štruktúru chromozómov ovplyvňuje DNA. Gény tvoriace chromozómy tvoria pod vplyvom DNA špecifický kód. Informácie získané počas procesu kódovania DNA teda určujú individuálne vlastnosti človeka.
Zmeny v kvantitatívnej štruktúre chromozómov
Karyotyp človeka určuje celkový počet chromozómov. Niekedy môže byť modifikovaný z chemických alebo fyzikálnych dôvodov. Normálny počet 23 chromozómov v somatických bunkách sa môže meniť. Tento proces sa nazýva aneuploidia.
- Číslo môže byť menšie, potom ide o monozómiu.
- Ak neexistuje pár autotenóznych buniek, potom sa táto štruktúra nazýva nulizómia.
- Ak sa k páru buniek, ktoré tvoria chromozóm, pridá tretí chromozóm, ide o trizómiu.
Rôzne zmeny v kvantitatívnom súbore vedú k tomu, že osoba dostane vrodené choroby. Abnormality v štruktúre chromozómov spôsobujú Downov syndróm, Edwardsov syndróm a ďalšie stavy.
Existuje aj variácia nazývaná polyploidia. Pri tejto odchýlke dochádza k viacnásobnému zvýšeniu chromozómov, teda k zdvojnásobeniu páru buniek, ktoré sú súčasťou jedného chromozómu. Diploidná alebo pohlavná bunka môže byť prítomná trikrát (triploidia). Ak je prítomný 4 alebo 5 krát, potom sa toto zvýšenie nazýva tetraploidia a pentaploidia. Ak má človek takúto odchýlku, zomrie v prvých dňoch života. Rastlinný svet je pomerne široko zastúpený polyploidiou. Viacnásobné zvýšenie chromozómov je prítomné u zvierat: bezstavovcov, rýb. Vtáky s touto anomáliou zomierajú.
Hlas za príspevok je plusom pre karmu! :)
MOSKVA, 4. júla— RIA Novosti, Anna Urmantseva. Kto má väčší genóm? Ako viete, niektoré stvorenia majú zložitejšiu štruktúru ako iné, a keďže všetko je zapísané v DNA, malo by sa to prejaviť aj v jej kóde. Ukazuje sa, že človek s jeho rozvinutou rečou musí byť zložitejší ako malý okrúhly červ. Ak nás však porovnáte s červom z hľadiska počtu génov, dostanete približne to isté: 20 tisíc génov Caenorhabditis elegans oproti 20-25 tisícom Homo sapiens.
Ešte urážlivejšie pre „korunu pozemských tvorov“ a „kráľa prírody“ sú porovnania s ryžou a kukuricou – 50 000 génov vo vzťahu k ľudským 25.
Možno si však myslíme nesprávne? Gény sú „škatuľky“, v ktorých sú zabalené nukleotidy – „písmená“ genómu. Možno ich spočítať? Ľudia majú 3,2 miliardy nukleotidových párov. Ale vrana japonská (Paris japonica) – nádherná rastlina s bielymi kvetmi – má vo svojom genóme 150 miliárd párov báz. Ukazuje sa, že človek by mal byť 50-krát jednoduchší ako nejaký kvet.
A pľúcnik protoptera (pľúcnik – ktorý má žiabrové aj pľúcne dýchanie) je 40-krát zložitejší ako človek. Možno sú všetky ryby nejako zložitejšie ako ľudia? Nie Jedovatá ryba fugu, z ktorej Japonci pripravujú pochúťku, má osemkrát menší genóm ako ľudský a 330-krát menší ako pľúcnik Protoptera.
Ostáva už len spočítať chromozómy – to však obraz ešte viac zamotá. Ako môže byť človek počtom chromozómov rovnaký ako jaseň a šimpanz švábovi?
Evoluční biológovia a genetici sa s týmito paradoxmi stretli už dávno. Boli nútení priznať, že veľkosť genómu, bez ohľadu na to, ako sa ju snažíme vypočítať, nápadne nesúvisí so zložitosťou organizácie organizmov. Tento paradox sa nazýval „záhada hodnoty C“, kde C je množstvo DNA v bunke (paradox hodnoty C, presný preklad je „paradox veľkosti genómu“). A predsa existujú nejaké korelácie medzi druhmi a kráľovstvami.
© Ilustrácia RIA Novosti. A. Polyanina
© Ilustrácia RIA Novosti. A. Polyanina
Je napríklad jasné, že eukaryoty (živé organizmy, ktorých bunky obsahujú jadro) majú v priemere väčšie genómy ako prokaryoty (živé organizmy, ktorých bunky jadro neobsahujú). Stavovce majú v priemere väčšie genómy ako bezstavovce. Existujú však výnimky, ktoré zatiaľ nikto nedokázal vysvetliť.
Objavili sa návrhy, že veľkosť genómu súvisí s dĺžkou životného cyklu organizmu. Na príklade rastlín niektorí vedci tvrdili, že viacročné druhy majú väčšie genómy ako letničky, zvyčajne s niekoľkonásobným rozdielom. A najmenšie genómy patria efemérnym rastlinám, ktoré prejdú celým cyklom od narodenia až po smrť v priebehu niekoľkých týždňov. O tejto problematike sa v súčasnosti aktívne diskutuje vo vedeckých kruhoch.
Vysvetľuje vedúci výskumník Ústavu všeobecnej genetiky. N.I. Vavilova z Ruskej akadémie vied, profesor Texaskej agromechanickej univerzity a Univerzity v Göttingene Konstantin Krutovsky: „Veľkosť genómu nesúvisí s trvaním životného cyklu organizmu rovnaký rod, ktorý má rovnakú veľkosť genómu, ale môže sa líšiť v dĺžke života desaťkrát, ak nie stokrát. Vo všeobecnosti existuje súvislosť medzi veľkosťou genómu a evolučným pokrokom a zložitosťou organizácie, ale v podstate s genómom veľkosť je spojená s ploidiou (počet kópií) genómu (a polyploidy sa nachádzajú v rastlinách aj zvieratách) a množstvo vysoko repetitívnej DNA (jednoduché a komplexné repetície, transpozóny a iné mobilné prvky).
Sú aj vedci, ktorí majú na túto problematiku iný názor.
