Chiziqli xromosomalar qayerda joylashgan? Xromosomalar. Xromosomalarning noodatiy turlari

eukaryotik xromosomalar

Sentromer

Birlamchi siqilish

X. p., unda sentromera lokalizatsiya qilingan va xromosomani elkalariga ajratadi.

Ikkilamchi siqilishlar

To'plamdagi alohida xromosomalarni aniqlash imkonini beruvchi morfologik xususiyat. Ular birlamchi konstriksiyadan xromosoma segmentlari orasidagi sezilarli burchakning yo'qligi bilan farq qiladi. Ikkilamchi konstriksiyalar qisqa va uzun bo'lib, xromosoma uzunligi bo'ylab turli nuqtalarda lokalizatsiya qilinadi. Odamlarda bular 13, 14, 15, 21 va 22 xromosomalardir.

Xromosoma tuzilishining turlari

Xromosoma tuzilishining to'rt turi mavjud:

• telotsentrik(proksimal uchida joylashgan sentromeraga ega tayoq shaklidagi xromosomalar);
• akrosentrik(juda qisqa, deyarli sezilmaydigan ikkinchi qo'l bilan novda shaklidagi xromosomalar);
• submetasentrik(shaklida L harfiga o'xshash, teng bo'lmagan uzunlikdagi elkalari bilan);
• metasentrik(Qo'llari teng uzunlikdagi V shaklidagi xromosomalar).

Xromosoma turi har bir gomologik xromosoma uchun doimiy bo'lib, bir tur yoki jinsning barcha a'zolarida doimiy bo'lishi mumkin.

Sun'iy yo'ldoshlar (sun'iy yo'ldoshlar)

Sun'iy yo'ldosh- bu xromosomaning asosiy qismidan ingichka xromatin ip bilan ajratilgan, diametri teng yoki xromosomadan biroz kichikroq bo'lgan yumaloq yoki cho'zilgan tanadir. Yo'ldoshga ega bo'lgan xromosomalar odatda SAT xromosomalari deb ataladi. Sun'iy yo'ldoshning shakli, o'lchami va uni bog'laydigan ip har bir xromosoma uchun doimiydir.

yadro zonasi

Yadrocha zonalari ( yadro organizatorlari) ba'zi ikkilamchi siqilishlarning paydo bo'lishi bilan bog'liq bo'lgan maxsus joylardir.

Xromonema

Xromonema - bu elektron mikroskop orqali dekompaktsiyalangan xromosomalarda ko'rish mumkin bo'lgan spiral struktura. Uni birinchi marta Baranetskiy 1880 yilda Tradescantia anter hujayralari xromosomalarida kuzatgan, bu atama Veydovskiy tomonidan kiritilgan. Xromonema o'rganilayotgan ob'ektga qarab ikki, to'rt yoki undan ortiq ipdan iborat bo'lishi mumkin. Ushbu iplar ikki turdagi spirallarni hosil qiladi:

• paranemik(spiralning elementlarini ajratish oson);
• plektonemik(iplar bir-biriga mahkam bog'langan).

Xromosomalarning qayta tuzilishi

Xromosomalar tuzilishining buzilishi o'z-o'zidan yoki qo'zg'atilgan o'zgarishlar natijasida yuzaga keladi (masalan, nurlanishdan keyin).

• Gen (nuqta) mutatsiyalari (molekulyar darajadagi o'zgarishlar);
• Aberratsiyalar (yorug'lik mikroskopi bilan ko'rinadigan mikroskopik o'zgarishlar):

gigant xromosomalar

Katta o'lchamlari bilan ajralib turadigan bunday xromosomalar hujayra siklining ma'lum bosqichlarida ba'zi hujayralarda kuzatilishi mumkin. Masalan, ular dipteran hasharotlar lichinkalarining ba'zi to'qimalarining hujayralarida (politen xromosomalari) va turli umurtqali va umurtqasiz hayvonlarning oositlarida (chiroq cho'tkasi xromosomalari) uchraydi. Aynan gigant xromosomalarning preparatlarida gen faolligi belgilarini aniqlash mumkin edi.

Politen xromosomalari

Balbiani birinchi marta kashf etilgan, ammo ularning sitogenetik roli Kostov, Paynter, Geitz va Bauer tomonidan aniqlangan. Diptera lichinkalarining so'lak bezlari, ichaklari, traxeya, yog 'tanasi va malpigiya tomirlari hujayralarida mavjud.

Chiroq cho'tkasi xromosomalari

Bakterial xromosomalar

Bakteriyalarda nukleoid DNK bilan bog'langan oqsillar mavjudligi haqida dalillar mavjud, ammo ularda gistonlar topilmagan.

Adabiyot

• E. de Robertis, V. Novinskiy, F. Saez Hujayra biologiyasi. - M.: Mir, 1973. - S. 40-49.

Shuningdek qarang

Wikimedia fondi. 2010 yil.

• Xromchenko Matvey Solomonovich
• Xronika

Boshqa lug'atlarda "Xromosomalar" nima ekanligini ko'ring:

XROMOSOMALAR- (xromo ... va somadan), genlarning tashuvchisi bo'lgan va hujayralar va organizmlarning irsiyatini, xususiyatlarini aniqlaydigan hujayra yadrosining organellalari. Ular o'z-o'zini ko'paytirishga qodir, tarkibiy va funktsional individuallikka ega va uni ketma-ket ushlab turadi ... ... Biologik ensiklopedik lug'at

XROMOSOMALAR- [Rus tilining xorijiy so'zlari lug'ati

XROMOSOMALAR- (xromo... va yunoncha soma tanasidan) organizmning irsiy ma'lumotlarini o'z ichiga olgan DNKni o'z ichiga olgan hujayra yadrosining strukturaviy elementlari. Genlar xromosomalarda chiziqli tartibda joylashgan. Xromosomalarning o'z-o'zidan ko'payishi va muntazam taqsimlanishi ... ... Katta ensiklopedik lug'at

XROMOSOMALAR- XROMOSOMALAR, organizm haqida irsiy ma'lumotni olib yuruvchi tuzilmalar, ular faqat EVKARİOT hujayralar yadrolarida joylashgan. Xromosomalar ipsimon bo'lib, ular DNK dan iborat va o'ziga xos GENLAR to'plamiga ega. Har bir organizm turi o'ziga xos xususiyatga ega ... ... Ilmiy-texnik entsiklopedik lug'at

Xromosomalar- organizmning irsiy ma'lumotlarini o'z ichiga olgan DNKni o'z ichiga olgan hujayra yadrosining strukturaviy elementlari. Genlar xromosomalarda chiziqli tartibda joylashgan. Har bir inson xujayrasi 23 juftga bo'lingan 46 ta xromosomani o'z ichiga oladi, ulardan 22 ... ... Buyuk Psixologik Entsiklopediya

Xromosomalar- * templesomalar * xromosomalar hujayra yadrosining o'z-o'zidan ko'payadigan elementlari bo'lib, ular o'zlarining strukturaviy va funktsional o'ziga xosligini saqlab qoladilar va asosiy bo'yoqlar bilan bo'yashadi. Ular irsiy ma'lumotlarning asosiy moddiy tashuvchilari: genlar ... ... Genetika. ensiklopedik lug'at

XROMOSOMALAR- XROMOSOMALAR, ohm, birliklar xromosoma, s, ayol (mutaxassis.). Hayvon va o'simlik hujayralari yadrosining doimiy tarkibiy qismi, irsiy genetik ma'lumotlarning tashuvchilari. | adj. xromosoma, oh, oh. H. hujayralar toʻplami. Irsiyatning xromosoma nazariyasi ... ... Ozhegovning izohli lug'ati

Xromosomalarning kashf etilishi tarixi

V. Flemming kitobidan olingan rasm, salamandr epiteliyasining hujayra bo'linishining turli bosqichlarini tasvirlaydi (V. Flemming. Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung. 1882).

Turli maqola va kitoblarda xromosomalarni ochishning ustuvorligi turli odamlarga beriladi, lekin ko'pincha xromosomalar kashf etilgan yil 1882 yil deb ataladi va ularning kashfiyotchisi nemis anatomi V. Flemingdir. Biroq, u xromosomalarni kashf qilmagan, lekin u o'zining "Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung" (nemis) fundamental kitobida o'zining tadqiqot natijalarini to'ldirgan holda ular haqidagi ma'lumotlarni to'plagan va tartibga solgan, desak to'g'riroq bo'ladi. "Xromosoma" atamasi 1888 yilda nemis gistologi Geynrix Valdeyer tomonidan taklif qilingan, "xromosoma" so'zma-so'z "rangli tana" degan ma'noni anglatadi, chunki asosiy bo'yoqlar xromosomalar bilan yaxshi bog'langan.

Endi xromosomalarning birinchi tavsifi va chizmasini kim qilganligini aytish qiyin. 1872 yilda shveytsariyalik botanik Karl fon Negili asarini nashr etdi, unda u nilufar gulchanglari paydo bo'lishi paytida hujayra bo'linishi paytida yadro o'rnida paydo bo'ladigan ba'zi kichik jismlarni tasvirlaydi ( Lilium tigrinum) va Tradescantia ( Tradescantia). Biroq, uning chizmalari K. Negili xromosomalarni aniq ko'rganligini aniq aytishga imkon bermaydi. Xuddi shu 1872 yilda botanik E. Russov Uzhovnik () jinsiga mansub paporotnikda spora hosil bo'lishida hujayra bo'linishi tasvirlarini keltirdi. Ophioglossum) va nilufar gulchanglari ( Lilium bulbiferum). Uning rasmlarida alohida xromosomalar va bo'linish bosqichlarini tanib olish oson. Ba'zi tadqiqotchilarning fikricha, nemis botaniki Vilgelm Xoffmeister K. Negili va E. Russovlardan ancha oldin, 1848-1849 yillarda xromosomalarni birinchi bo'lib ko'rgan. Shu bilan birga, K.Negili ham, E.Russov ham, undan ham ko‘proq V.Xofmeyster ko‘rgan narsalarining ahamiyatini anglab yetmaganlar.

1900 yilda Mendel qonunlari qayta kashf etilgandan so'ng, xromosomalar "irsiyat zarralari" dan kutilgandek harakat qilishlari aniq bo'lishi uchun bor-yo'g'i bir yoki ikki yil kerak bo'ldi. 1902 yilda T. Boveri va 1902-1903 yillarda V. Setton ( Valter Sutton) mustaqil ravishda birinchi bo'lib xromosomalarning irsiy roli haqidagi farazni ilgari surdilar. T. Boveri dengiz kirpisining embrioni ekanligini aniqladi Paracentrotus lividus kamida bitta, lekin xromosomalarning to'liq to'plami bo'lsa, normal rivojlanishi mumkin. Shuningdek, u turli xil xromosomalar tarkibida bir xil emasligini aniqladi. V. Setton akridoidlarda gametogenezni o‘rgangan Brachystola magna va xromosomalarning meyoz va urug'lanish davridagi xatti-harakatlari Mendel omillarining divergentsiya va ularning yangi birikmalarining shakllanishi qonuniyatlarini to'liq ochib berishini tushundi.

Ushbu g'oyalarni eksperimental tasdiqlash va xromosoma nazariyasining yakuniy formulasi 20-asrning birinchi choragida AQShda meva chivinlari bilan ishlagan klassik genetika asoschilari tomonidan qilingan ( D. melanogaster): T. Morgan, C. Bridges ( C.B. Ko'priklar), A. Sturtevant ( A. H. Sturtevant) va G. Möller. O'z ma'lumotlariga asoslanib, ular "irsiyatning xromosomaviy nazariyasini" shakllantirdilar, unga ko'ra irsiy ma'lumotlarning uzatilishi xromosomalar bilan bog'liq bo'lib, ularda genlar ma'lum bir ketma-ketlikda chiziqli joylashgan. Ushbu topilmalar 1915 yilda "Mendel irsiyatining mexanizmlari" kitobida nashr etilgan.

1933 yilda T. Morgan irsiyatda xromosomalarning rolini kashf etgani uchun fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotini oldi.

eukaryotik xromosomalar

Xromosomaning asosini katta uzunlikdagi dezoksiribonuklein kislotaning (DNK) chiziqli (halqada yopilmagan) makromolekulasi tashkil etadi (masalan, inson xromosomalarining DNK molekulalarida 50 dan 245 million juft azotli asoslar mavjud). Cho'zilgan shaklda odam xromosomasining uzunligi 5 sm ga etishi mumkin.Undan tashqari, xromosoma beshta maxsus oqsillarni o'z ichiga oladi - H1, H2A, H2B, H3 va H4 (gistonlar deb ataladigan) va bir qator bo'lmaganlar. giston oqsillari. Gistonlarning aminokislotalar ketma-ketligi yuqori darajada saqlanadi va organizmlarning turli guruhlarida amalda farq qilmaydi.

Birlamchi siqilish

Xromosoma konstriksiyasi (X. p.), unda sentromera lokalizatsiya qilingan va xromosomani qo'llarga bo'linadi.

Ikkilamchi siqilishlar

To'plamdagi alohida xromosomalarni aniqlash imkonini beruvchi morfologik xususiyat. Ular birlamchi konstriksiyadan xromosoma segmentlari orasidagi sezilarli burchakning yo'qligi bilan farq qiladi. Ikkilamchi konstriksiyalar qisqa va uzun bo'lib, xromosoma uzunligi bo'ylab turli nuqtalarda lokalizatsiya qilinadi. Odamlarda bular 9, 13, 14, 15, 21 va 22 xromosomalardir.

Xromosoma tuzilishining turlari

Xromosoma tuzilishining to'rt turi mavjud:

• telotsentrik(proksimal uchida joylashgan sentromeraga ega tayoq shaklidagi xromosomalar);
• akrosentrik(juda qisqa, deyarli sezilmaydigan ikkinchi qo'l bilan novda shaklidagi xromosomalar);
• submetasentrik(shaklida L harfiga o'xshash, teng bo'lmagan uzunlikdagi elkalari bilan);
• metasentrik(Qo'llari teng uzunlikdagi V shaklidagi xromosomalar).

Xromosoma turi har bir gomologik xromosoma uchun doimiy bo'lib, bir tur yoki jinsning barcha a'zolarida doimiy bo'lishi mumkin.

Sun'iy yo'ldoshlar (sun'iy yo'ldoshlar)

Sun'iy yo'ldosh- bu xromosomaning asosiy qismidan ingichka xromatin ip bilan ajratilgan, diametri teng yoki xromosomadan biroz kichikroq bo'lgan yumaloq yoki cho'zilgan tanadir. Yo'ldoshga ega bo'lgan xromosomalar odatda SAT xromosomalari deb ataladi. Sun'iy yo'ldoshning shakli, o'lchami va uni bog'laydigan ip har bir xromosoma uchun doimiydir.

yadro zonasi

Yadrocha zonalari ( yadro organizatorlari) ba'zi ikkilamchi siqilishlarning paydo bo'lishi bilan bog'liq bo'lgan maxsus joylardir.

Xromonema

Xromonema - bu elektron mikroskop orqali dekompaktsiyalangan xromosomalarda ko'rish mumkin bo'lgan spiral struktura. Uni birinchi marta Baranetskiy 1880 yilda Tradescantia anter hujayralari xromosomalarida kuzatgan, bu atama Veydovskiy tomonidan kiritilgan. Xromonema o'rganilayotgan ob'ektga qarab ikki, to'rt yoki undan ortiq ipdan iborat bo'lishi mumkin. Ushbu iplar ikki turdagi spirallarni hosil qiladi:

• paranemik(spiralning elementlarini ajratish oson);
• plektonemik(iplar bir-biriga mahkam bog'langan).

Xromosomalarning qayta tuzilishi

Xromosomalar tuzilishining buzilishi o'z-o'zidan yoki qo'zg'atilgan o'zgarishlar natijasida yuzaga keladi (masalan, nurlanishdan keyin).

• Gen (nuqta) mutatsiyalari (molekulyar darajadagi o'zgarishlar);
• Aberratsiyalar (yorug'lik mikroskopi bilan ko'rinadigan mikroskopik o'zgarishlar):

gigant xromosomalar

Katta o'lchamlari bilan ajralib turadigan bunday xromosomalar hujayra siklining ma'lum bosqichlarida ba'zi hujayralarda kuzatilishi mumkin. Masalan, ular dipteran hasharotlar lichinkalarining ba'zi to'qimalarining hujayralarida (politen xromosomalari) va turli umurtqali va umurtqasiz hayvonlarning oositlarida (chiroq cho'tkasi xromosomalari) uchraydi. Aynan gigant xromosomalarning preparatlarida gen faolligi belgilarini aniqlash mumkin edi.

Politen xromosomalari

Balbiani birinchi marta kashf etilgan, ammo ularning sitogenetik roli Kostov, Paynter, Geitz va Bauer tomonidan aniqlangan. Diptera lichinkalarining so'lak bezlari, ichaklari, traxeya, yog 'tanasi va malpigiya tomirlari hujayralarida mavjud.

Chiroq cho'tkasi xromosomalari

Bakteriyalarda nukleoid DNK bilan bog'langan oqsillar mavjudligi haqida dalillar mavjud, ammo ularda gistonlar topilmagan.

inson xromosomalari

Har bir yadroli odam somatik hujayrasida 23 juft chiziqli xromosomalar, shuningdek, mitoxondriyal DNKning ko'p nusxalari mavjud. Quyidagi jadvalda inson xromosomalaridagi genlar va asoslar soni ko'rsatilgan.

Bugun biz maktab kursining biologiyasiga oid qiziqarli savolni birgalikda tahlil qilamiz, xususan: xromosomalar turlari, ularning tuzilishi, bajariladigan funktsiyalari va boshqalar.

Avval siz xromosoma nima ekanligini tushunishingiz kerak. Shunday qilib, eukaryotik hujayralardagi yadroning strukturaviy elementlarini chaqirish odatiy holdir. Aynan shu zarralar DNKni o'z ichiga oladi. Ikkinchisida ota-onadan avlodlarga uzatiladigan irsiy ma'lumotlar mavjud. Bu genlar (DNKning strukturaviy birliklari) yordamida mumkin.

Xromosomalarning turlarini batafsil ko'rib chiqishdan oldin, ba'zi masalalar bilan tanishish kerak. Masalan, nima uchun ular bu atama bilan ataladi? 1888 yilda olim V. Valdeyer ularga shunday nom bergan. Agar yunon tilidan tarjima qilingan bo'lsa, biz tom ma'noda rang va tanani olamiz. Bu nima bilan bog'liq? Siz maqolada bilib olishingiz mumkin. Xromosomalar odatda bakteriyalarda dumaloq DNK deb ataladiganligi ham juda qiziq. Va bu oxirgi va eukaryotik xromosomalarning tuzilishi juda boshqacha bo'lishiga qaramay.

Hikoya

Shunday qilib, hujayralardagi DNK va oqsilning tashkiliy tuzilishi xromosoma deb ataladiganligi bizga ayon bo'ldi. DNKning bir bo'lagida organizmning barcha genetik ma'lumotlarini kodlaydigan ko'plab genlar va boshqa elementlar mavjudligi juda qiziq.

Xromosomalarning turlarini ko'rib chiqishdan oldin, biz ushbu zarrachalarning rivojlanish tarixi haqida bir oz gapirishni taklif qilamiz. Shunday qilib, olim Teodor Boveri 1880-yillarning o'rtalarida o'tkaza boshlagan tajribalar xromosomalar va irsiyat o'rtasidagi munosabatni ko'rsatdi. Shu bilan birga, Vilgelm Ru quyidagi nazariyani ilgari surdi - har bir xromosoma turli xil genetik yukga ega. Bu nazariya Teodor Boveri tomonidan sinovdan o'tgan va isbotlangan.

1900-yillarda Gregor Mendelning ishi tufayli Boveri irsiyat qoidalari va xromosomalarning xatti-harakatlari o'rtasidagi munosabatlarni kuzatishga muvaffaq bo'ldi. Boverining kashfiyotlari quyidagi sitologlarga ta'sir ko'rsatishi mumkin edi:

• Edmund Beecher Wilson.
• Valter Sutton.
• Teofil rassomi.

Edmund Uilsonning ishi Boveri va Satton nazariyalarini bog'lash edi, bu "Rivojlanish va merosdagi hujayra" kitobida tasvirlangan. Asar taxminan 1902 yilda nashr etilgan va irsiyatning xromosoma nazariyasi bilan bog'liq.

Irsiyat

Va yana bir daqiqa nazariya. Tadqiqotchi Uolter Satton o'z asarlarida hujayra yadrosida qancha xromosoma borligini aniqlay oldi. Olim bu zarralarni irsiy ma'lumot tashuvchisi deb hisoblagani avvalroq aytib o'tilgan edi. Bundan tashqari, Valter barcha xromosomalar genlardan iborat ekanligini aniqladi, shuning uchun ular ota-onalarning xususiyatlari va funktsiyalari avlodlarga uzatilishida aynan aybdorlardir.

Bunga parallel ravishda ish Teodor Boveri tomonidan amalga oshirildi. Yuqorida aytib o'tilganidek, ikkala olim ham bir qator savollarni o'rganib chiqdilar:

• irsiy ma'lumotlarni uzatish;
• xromosomalarning roli haqidagi asosiy qoidalarni shakllantirish.

Bu nazariya endi Boveri-Satton nazariyasi deb ataladi. Uning keyingi rivojlanishi amerikalik biolog Tomas Morgan laboratoriyasida amalga oshirildi. Olimlar birgalikda quyidagilarga muvaffaq bo'lishdi:

• ushbu strukturaviy elementlarda genlarni joylashtirish naqshlarini o'rnatish;
• sitologik asosni ishlab chiqish.

Tuzilishi

Ushbu bo'limda biz xromosomalarning tuzilishi va turlarini ko'rib chiqishni taklif qilamiz. Shunday qilib, biz irsiy ma'lumotni saqlaydigan va uzatuvchi tizimli hujayralar haqida gapiramiz. Xromosomalar nimadan tuzilgan? DNK va oqsildan. Bundan tashqari, xromosomalarning tarkibiy qismlari xromatin hosil qiladi. Proteinlar hujayra yadrosida DNKning qadoqlanishida muhim rol o'ynaydi.

Yadro diametri besh mikrondan oshmaydi va DNK to'liq yadroga o'ralgan. Shunday qilib, yadrodagi DNK oqsillar tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan ilmoqli tuzilishga ega. Ikkinchisi bir vaqtning o'zida ularning konvergentsiyasi uchun nukleotidlar ketma-ketligini tan oladi. Agar siz mikroskop ostida xromosomalarning tuzilishini o'rganmoqchi bo'lsangiz, buning uchun eng yaxshi vaqt mitozning metafazasidir.

Xromosoma ikkita xromatiddan iborat kichik tayoq shakliga ega. Ikkinchisi sentromera tomonidan ushlab turiladi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, har bir alohida xromatid xromatin halqalaridan iborat. Barcha xromosomalar ikkita holatdan birida bo'lishi mumkin:

• faol;
• harakatsiz.

Shakllar

Endi biz xromosomalarning mavjud turlarini ko'rib chiqamiz. Ushbu bo'limda siz ushbu zarrachalarning qanday shakllari mavjudligini bilib olishingiz mumkin.

Barcha xromosomalar o'ziga xos individual tuzilishga ega. O'ziga xos xususiyat - rang berish xususiyatlari. Agar siz xromosoma morfologiyasini o'rganayotgan bo'lsangiz, ba'zi muhim narsalarga e'tibor berishingiz kerak:

• sentromeraning joylashishi;
• elkaning uzunligi va holati.

Shunday qilib, xromosomalarning quyidagi asosiy turlari mavjud:

• metasentrik xromosomalar (ularning ajralib turadigan xususiyati sentromeraning o'rtada joylashishi, bu shakl odatda teng qo'l deb ham ataladi);
• submetasentrik (o'ziga xos xususiyat - bu siqilishning tomonlardan biriga siljishi, boshqa nom - notekis elkalar);
• akrosentrik (o'ziga xos xususiyat - sentromeraning deyarli xromosomaning bir uchida joylashishi, boshqa nomi novda shaklida);
• nuqta (ular shaklini aniqlash juda qiyin bo'lganligi sababli bunday nomga ega bo'lishdi, bu kichik o'lcham bilan bog'liq).

Funksiyalar

Odamlar va boshqa mavjudotlardagi xromosomalarning turidan qat'i nazar, bu zarralar juda ko'p turli xil funktsiyalarni bajaradi. Xavf ostida bo'lgan narsalarni maqolaning ushbu qismida o'qishingiz mumkin.

• Irsiy axborotni saqlashda. Xromosomalar genetik ma'lumotni tashuvchidir.
• irsiy ma'lumotlarni uzatishda. Irsiy axborot DNK molekulasining replikatsiyasi orqali uzatiladi.
• Irsiy axborotni amalga oshirishda. U yoki bu turdagi i-RNKning va shunga mos ravishda u yoki bu turdagi oqsilning ko'payishi tufayli hujayra va butun organizmning barcha hayotiy jarayonlari ustidan nazorat amalga oshiriladi.

DNK va RNK

Biz xromosomalarning qanday turlari mavjudligini ko'rib chiqdik. Endi biz DNK va RNKning roli haqidagi savolni batafsil o'rganishga murojaat qilamiz. Shuni ta'kidlash kerakki, bu nuklein kislotalar hujayra massasining taxminan besh foizini tashkil qiladi. Ular bizga mononukleotidlar va polinukleotidlar sifatida ko'rinadi.

Ushbu nuklein kislotalarning ikki turi mavjud:

• Deoksiribonuklein kislotalarni ifodalovchi DNK;
• RNK, dekodlash - ribonuklein kislotalar.

Bundan tashqari, bu polimerlar nukleotidlardan, ya'ni monomerlardan tashkil topganligini unutmaslik kerak. DNK va RNKdagi bu monomerlar tuzilishi jihatidan o'xshashdir. Har bir alohida nukleotid, shuningdek, kuchli aloqalar bilan o'zaro bog'langan bir nechta tarkibiy qismlardan, aniqrog'i uchtadan iborat.

Endi DNK va RNKning biologik roli haqida bir oz. Boshlash uchun shuni ta'kidlash kerakki, hujayrada uch turdagi RNK paydo bo'lishi mumkin:

• axborot (oqsil sintezi uchun matritsa vazifasini bajaradigan DNKdan ma'lumotni olib tashlash);
• transport (oqsil sintezi uchun aminokislotalarni olib yuradi);
• ribosoma (oqsil biosintezida, ribosoma tuzilishini shakllantirishda ishtirok etadi).

DNKning roli qanday? Bu zarralar irsiyat haqidagi ma'lumotlarni saqlaydi. Ushbu zanjirning bo'limlarida irsiy belgilar uchun mas'ul bo'lgan azotli asoslarning maxsus ketma-ketligi mavjud. Bundan tashqari, DNK ning roli hujayra bo'linish jarayonida ushbu xususiyatlarni uzatishda yotadi. Hujayralarda RNK yordamida RNK sintezi amalga oshiriladi, buning natijasida oqsil sintezi sodir bo'ladi.

Xromosoma to'plami

Shunday qilib, biz xromosomalarning turlarini, xromosomalar to'plamini ko'rib chiqamiz. Biz xromosomalar to'plamiga oid masalani batafsil ko'rib chiqishga murojaat qilamiz.

Ushbu elementlarning soni turning o'ziga xos xususiyati hisoblanadi. Masalan, Drosophila pashshasini olaylik. Uning jami sakkiztasi, primatlarda esa qirq sakkiztasi bor. Inson tanasida qirq oltita xromosoma mavjud. Biz darhol sizning e'tiboringizni ularning soni tananing barcha hujayralari uchun bir xil ekanligiga qaratamiz.

Bundan tashqari, ikkita mumkin bo'lgan xromosoma to'plami mavjudligini tushunish muhimdir:

• diploid (eukaryotik hujayralar uchun xarakterli, to'liq to'plamdir, ya'ni 2n, somatik hujayralarda mavjud);
• haploid (to'liq to'plamning yarmi, ya'ni n, jinsiy hujayralarda mavjud).

Xromosomalar juftlik hosil qilishini bilish kerak, ularning vakillari gomologlardir. Bu atama nimani anglatadi? Gomologik xromosomalar deyiladi, ular bir xil shaklga, tuzilishga, sentromeraning joylashishiga va hokazo.

jinsiy xromosomalar

Endi biz xromosomalarning keyingi turini - jinsiy aloqani batafsil ko'rib chiqamiz. Bu bitta emas, balki bir xil turdagi erkaklar va urg'ochilarda har xil bo'lgan bir juft xromosomadir.

Qoida tariqasida, organizmlardan biri (erkak yoki ayol) ikkita bir xil, juda katta X xromosomalarining egasi, genotip esa XX. Qarama-qarshi jinsdagi odam bitta X xromosomaga va bir oz kichikroq Y xromosomaga ega. Genotip - XY. Shuni ham ta'kidlash kerakki, ba'zi hollarda erkak jinsining shakllanishi xromosomalardan biri, ya'ni X0 genotipi bo'lmaganida sodir bo'ladi.

autosomalar

Bular xromosoma jinsi aniqlangan organizmlardagi juftlashgan zarralar bo'lib, erkaklar va ayollar uchun bir xil. Oddiy qilib aytganda, barcha xromosomalar (jinsdan tashqari) autosomalardir.

Eukaryotlarning mavjudligi, nusxalari va tuzilishi ularning jinsiga bog'liq emasligini unutmang. Barcha autosomalar seriya raqamiga ega. Agar odamni oladigan bo'lsak, unda yigirma ikki juft (qirq to'rtta xromosoma) autosomalar, bir juft (ikki xromosoma) esa jinsiy xromosomalardir.

1989 yilda Borrelia burgdorfery spiroketida chiziqli bakterial xromosoma tasvirlangan bo'lib, u impulsli elektr maydonida elektroforez bilan aniqlangan. Genom hajmi atigi 960 kb edi. Aniqlanishicha, Agrobacterium tumefaciensda chiziqli va aylana xromosomalar bir vaqtda, eng katta bakteriya genomlaridan biriga (taxminan 8000 kb) ega bo‘lgan Streptomyces jinsiga mansub gramm-musbat bakteriyalar bitta chiziqli xromosomaga ega. Aktinomisetlar vakili Rhodococcus fascians ham chiziqli xromosomaga ega ko'rinadi. Bakteriyalardagi chiziqli xromosomalar ko'pincha chiziqli plazmidlar bilan birga mavjud bo'lib, tabiatda keng tarqalgan.

Streptomyces jinsining eng yaxshi o'rganilgan bakteriyalarining chiziqli xromosomalari va plazmidlarida terminal oqsillari (TP) kovalent bog'langan terminal teskari takrorlanishlar (TIR) ​​mavjud. Bunday tuzilmalar adenoviruslar xromosomalari va psi29 Bacillus subtilis bakteriofagiga xos bo'lishiga qaramay, streptomitsetlarning xromosoma ko'payish mexanizmi virus genomlarinikidan sezilarli darajada farq qiladi. Agar viruslarda DNK sintezi xromosomaning oxiridan nukleotid bilan kovalent bog'langan TP yordamida boshlanib, butun genom bo'ylab oxirigacha davom etsa, xromosoma va chiziqli streptomitset plazmidlarining replikatsiyasi uning ichki qismidan boshlanadi. replikatsiyaning kelib chiqishi oriC .

DNK sintezi standart yarim konservativ mexanizm bo'yicha replikatsiya kelib chiqishidan boshlab har ikki yo'nalishda ham tarqaladi va chiziqli DNK molekulalarining uchlarida 3 "-terminal bo'shliqlar hosil bo'lishi bilan tugaydi (I.50, a-rasm). Eng oddiy yechim. Bu bo'shliqni to'ldirish muammosi adenoviruslarda sodir bo'lgan boshlang'ich nukleotid bilan kovalent bog'langan TP oqsilidan xromosomalarning telomerik hududlarini to'g'ridan-to'g'ri boshlash replikatsiyasi bo'lishi mumkin (I.50, b-rasm) Darhaqiqat, streptomitsetalar telomeriklarni ko'paytirish uchun TPdan foydalanadilar. mintaqalar, ammo bu holda telomerlarni tanib olish mexanizmi sezilarli darajada farq qiladi.Chiziqli bakterial xromosomalarning telomerik mintaqalaridagi bo'shliqlarni to'ldirishning uchta modeli mavjud.

Tabiatda chiziqli bakterial xromosomalarning nechta shakllari mavjudligi ma'lum emas. Eubakteriyalar qirolligidagi xromosomalar topologiyasi bilan bog'liq taksonomik muammolar ham o'rganilmagan. Agar xromosomalarning har bir turi alohida taksonomik sohaga xos bo'lsa, u holda bakteriyalar evolyutsiyasida xromosomalar topologiyasi muhim rol o'ynaydi, deb taxmin qilish mumkin. Shu bilan bir qatorda, xromosomalarning topologik almashinuvi nisbatan tez-tez sodir bo'lishi mumkin va chiziqli va aylana xromosomalar faqat yaqin bakteriya turlarida mavjud. Streptomitsetalar xromosomalarining beqarorligi (kengaytirilgan deletsiyalarning shakllanishi va nukleotidlar ketma-ketligining kuchayishi) ularning terminal bo'limlaridagi o'zgarishlar bilan bog'liq bo'lib, ularning ba'zilari halqali xromosomalarning shakllanishi bilan birga bo'lgan.

Kapsidning bir qismi sifatida.

Entsiklopedik YouTube

1 / 5

✪ Xromosomalar, xromatidalar, xromatinlar va boshqalar.

✪ Genlar, DNK va xromosomalar

✪ Genetikaning eng muhim atamalari. Lokuslar va genlar. homolog xromosomalar. Birlashtirish va kesishish.

✪ Xromosoma kasalliklari. Misollar va sabablar. Biologiya video dars 10-sinf

✪ Uyali aloqa texnologiyalari. DNK. Xromosoma. Genom. "Birinchi taxminda" dasturi

Subtitrlar

Hujayra bo'linish mexanikasiga kirishdan oldin, menimcha, DNK bilan bog'liq lug'at haqida gapirish foydali bo'ladi. Ko'p so'zlar mavjud va ularning ba'zilari bir-biriga o'xshaydi. Ular chalkash bo'lishi mumkin. Birinchidan, DNK qanday qilib ko'proq DNK hosil qilishi, o'zidan nusxa ko'chirish yoki umuman oqsillarni qanday yaratishi haqida gapirmoqchiman. Biz bu haqda DNK haqidagi videoda allaqachon gaplashdik. Menga kichik bir DNK bo'lagini chizishga ruxsat bering. Menda A, G, T bor, ikkita T va keyin ikkita C bo'lsin. Bunday kichik maydon. Bu shunday davom etadi. Albatta, bu ikki tomonlama spiraldir. Har bir harf o'ziga mos keladi. Men ularni shu rang bilan bo'yab qo'yaman. Demak, A T ga, G C ga to‘g‘ri keladi, (aniqrog‘i G C bilan vodorod bog‘larini hosil qiladi), T - A bilan, T - A bilan, C - G bilan, C - G bilan. Bu butun spiral cho‘zilgan, keling. aytaylik, bu yo'nalishda. Shunday qilib, bu DNK amalga oshirishi kerak bo'lgan bir nechta turli jarayonlar mavjud. Ulardan biri tana hujayralari bilan bog'liq - siz teri hujayralarini ko'proq ishlab chiqarishingiz kerak. Sizning DNKingiz o'zini nusxalashi kerak. Bu jarayon replikatsiya deb ataladi. Siz DNKni replikatsiya qilyapsiz. Men sizga replikatsiyani ko'rsataman. Qanday qilib bu DNK o'zini o'zi nusxalashi mumkin? Bu DNK tuzilishining eng ajoyib xususiyatlaridan biridir. Replikatsiya. Men umumiy soddalashtirishni qilyapman, lekin g'oya shundan iboratki, DNKning ikkita zanjiri ajralib chiqmoqda va bu o'z-o'zidan sodir bo'lmaydi. Bunga oqsillar va fermentlarning massasi yordam beradi, ammo men mikrobiologiya haqida boshqa videoda batafsil gaplashaman. Shunday qilib, bu zanjirlar bir-biridan ajratilgan. Men zanjirni shu yerga siljitaman. Ular bir-biridan ajralib turadi. Men boshqa zanjir olaman. Bu juda katta. Ushbu sxema shunday ko'rinadi. Ular bir-biridan ajralib turadi. Bundan keyin nima bo'lishi mumkin? Men bu erda va bu erda qo'shimcha qismlarni olib tashlayman. Shunday qilib, bizning qo'sh spiralimiz. Ularning barchasi bog'langan edi. Bular asosiy juftliklar. Endi ular bir-biridan ajratilgan. Ajralishdan keyin ularning har biri nima qilishi mumkin? Endi ular bir-birlari uchun matritsaga aylanishi mumkin. Qarang... Agar bu zanjir o'z-o'zidan bo'lsa, endi birdaniga timin asosi kelib, bu yerga qo'shilib ketishi mumkin va bu nukleotidlar bir qatorga kira boshlaydi. Timin va sitozin, keyin esa adenin, adenin, guanin, guanin. Va shunday davom etadi. Va keyin, bu boshqa qismda, ilgari bu ko'k rangga bog'langan yashil zanjirda xuddi shu narsa sodir bo'ladi. Adenin, guanin, timin, timin, sitozin, sitozin bo'ladi. Nima bo'ldi? Bir-birini to'ldiruvchi asoslarni ajratib, olib kelib, biz ushbu molekulaning nusxasini yaratdik. Kelajakda biz bu mikrobiologiya bilan tanishamiz, bu DNKning o'zini qanday ko'paytirishi haqida umumiy tasavvurga ega bo'lish uchun. Ayniqsa, mitoz va meiozga qaraganimizda, “Bu replikatsiya sodir bo'ladigan bosqichdir”, deb ayta olaman. Endi siz ko'p eshitadigan yana bir jarayon. Men u haqida DNK videosida gapirganman. Bu transkripsiya. DNK videosida men DNKning o'zini ikki baravar oshirishiga unchalik ahamiyat bermadim, lekin ikki zanjirli dizayndagi ajoyib narsalardan biri shundaki, u o'zini ko'paytirish oson. Siz shunchaki 2 ta chiziqni, 2 ta spiralni ajratasiz, keyin ular boshqa zanjir uchun matritsaga aylanadi, keyin esa nusxa ko'rinadi. Endi transkripsiya. Bu oqsillarni hosil qilish uchun DNK bilan sodir bo'lishi kerak, ammo transkripsiya oraliq bosqichdir. Bu DNKdan mRNKga o'tadigan bosqich. Keyin bu mRNK hujayra yadrosidan chiqib, ribosomalarga boradi. Men bu haqda bir necha soniya ichida gapiraman. Shunday qilib, biz ham xuddi shunday qila olamiz. Transkripsiya paytida bu zanjirlar yana ajralib turadi. Biri bu yerda, ikkinchisi ajralayapti... ikkinchisi esa bu yerda ajraladi. Mukammal. Zanjirning faqat yarmidan foydalanish mantiqiy bo'lishi mumkin - men bittasini olib tashlayman. Bu shunday. Biz yashil qismni transkripsiya qilamiz. Mana u. Men bularning barchasini o'chirib tashlayman. Noto'g'ri rang. Shunday qilib, men bularning barchasini o'chirib tashlayman. Agar ushbu DNK zanjiri bilan bog'langan dezoksiribonuklein kislotasi nukleotidlari o'rniga sizda juftlashgan ribonuklein kislotasi yoki RNK bo'lsa nima bo'ladi. Men RNKni qizil rangda tasvirlayman. RNK DNK bilan juftlashadi. DNKda joylashgan timin adenin bilan juftlashadi. Guanin, endi RNK haqida gapiradigan bo'lsak, timin o'rniga bizda urasil, urasil, sitozin, sitozin bo'ladi. Va davom etadi. Bu mRNK. Messenger RNK. Endi u ajraladi. Bu mRNK yadroni ajratib, tark etadi. U yadroni tark etadi va keyin tarjima sodir bo'ladi. Translyatsiya. Keling, ushbu atamani yozamiz. Translyatsiya. Bu mRNKdan keladi... DNK videosida menda kichik tRNK bor edi. O'tkazuvchi RNK aminokislotalarni mRNKga tashiydigan yuk mashinasiga o'xshardi. Bularning barchasi ribosoma deb ataladigan hujayraning bir qismida sodir bo'ladi. Translyatsiya mRNK dan oqsilga sodir bo'ladi. Biz buni ko'rdik. Shunday qilib, mRNK dan oqsilgacha. Sizda bu zanjir bor - men nusxasini qilaman. Men bir vaqtning o'zida butun zanjirni ko'chirib olaman. Bu zanjir ajralib chiqadi, yadroni tark etadi va keyin sizda tRNKning kichik yuk mashinalari bor, ular aslida yuqoriga ko'tariladi. Deylik, menda tRNK bor. Keling, adenin, adenin, guanin va guaninni ko'rib chiqaylik. Bu RNK. Bu kodon. Kodonda 3 ta asos jufti va unga biriktirilgan aminokislota mavjud. Sizda tRNKning boshqa qismlari bor. Aytaylik, urasil, sitozin, adenin. Va unga biriktirilgan boshqa aminokislota. Keyin aminokislotalar birlashadi va oqsil bo'lgan aminokislotalarning uzun zanjirini hosil qiladi. Proteinlar bu g'alati murakkab shakllarni hosil qiladi. Tushunganingizga ishonch hosil qilish uchun. Biz DNK bilan boshlaymiz. Agar biz DNK nusxalarini yaratsak, bu replikatsiya. Siz DNKni replikatsiya qilyapsiz. Shunday qilib, agar biz DNK nusxalarini yaratsak, bu replikatsiyadir. Agar siz DNK bilan boshlasangiz va DNK shablonidan mRNK yaratsangiz, bu transkripsiyadir. Keling, yozamiz. "Transkripsiya". Ya'ni, siz ma'lumotni bir shakldan ikkinchisiga ko'chirasiz - transkripsiya. Endi, mRNK hujayra yadrosini tark etganda... Men unga diqqatni jalb qilish uchun hujayra chizaman. Kelajakda hujayra tuzilishi bilan shug'ullanamiz. Agar u butun hujayra bo'lsa, yadro markazdir. Bu erda barcha DNK mavjud, barcha replikatsiya va transkripsiya shu erda sodir bo'ladi. Keyin mRNK yadroni tark etadi, keyin esa ribosomalarda biz kelajakda batafsilroq ko'rib chiqamiz, translatsiya sodir bo'ladi va oqsil hosil bo'ladi. Shunday qilib, mRNK dan oqsilga tarjima. Siz genetik koddan protein kodiga tarjima qilyapsiz. Demak, bu translyatsiya. Aynan shu so'zlar ushbu jarayonlarni tasvirlash uchun keng tarqalgan. Turli jarayonlarni nomlash orqali ularni to'g'ri ishlatganingizga ishonch hosil qiling. Endi DNK terminologiyasining yana bir qismi. Men u bilan birinchi marta uchrashganimda, men uni juda chalkash deb o'yladim. Bu so'z "xromosoma". Men bu erda so'zlarni yozaman - ular qanchalik chalkashligini tushunishingiz mumkin: xromosoma, xromatin va xromatid. Xromatid. Shunday qilib, xromosoma, biz bu haqda allaqachon gaplashdik. Sizda DNK zanjiri bo'lishi mumkin. Bu ikki tomonlama spiral. Bu zanjir, agar kattalashtirsam, aslida ikki xil zanjir. Ularda asosiy juftliklar bog'langan. Men shunchaki bir-biriga bog'langan tayanch juftlarni chizdim. Men aniq aytmoqchiman: men bu kichik yashil chiziqni bu erda chizdim. Bu ikki tomonlama spiral. U gistonlar deb ataladigan oqsillarni o'rab oladi. Gistonlar. Unga shunday va shunga o'xshash narsaga, keyin esa shunga o'xshash narsaga aylansin. Bu erda sizda oqsillar bo'lgan gistonlar deb ataladigan moddalar mavjud. Keling, ularni shunday chizamiz. Mana bunday. Bu struktura, ya'ni DNK, uni tuzuvchi oqsillar bilan birga bo'lib, uning atrofini tobora o'rashga olib keladi. Oxir oqibat, hujayraning hayot bosqichiga qarab, turli tuzilmalar paydo bo'ladi. DNK bo'lgan nuklein kislotasi haqida gapirganda va uni oqsillar bilan birlashtirganda, siz xromatin haqida gapirasiz. Xromatin bu DNK va DNKning shaklini beruvchi strukturaviy oqsillardir. strukturaviy oqsillar. Xromatin g'oyasi birinchi marta odamlar hujayraga qaraganlarida nima ko'rganligi sababli ishlatilgan ... Esingizdami? Har safar hujayra yadrosini ma'lum bir tarzda chizardim. Shunday qilib aytganda. Bu hujayraning yadrosi. Men juda aniq tuzilmalarni chizdim. Bu bitta, bu boshqa. Balki u pastroqdir va gomologik xromosomaga egadir. Men xromosomalarni chizdim, to'g'rimi? Va bu xromosomalarning har biri, men oxirgi videoda ko'rsatganimdek, DNKning uzun tuzilmalari bo'lib, bir-biriga mahkam o'ralgan DNKning uzun iplaridir. Men buni shunday chizdim. Agar biz kattalashtirsak, bitta zanjirni ko'ramiz va u haqiqatan ham shunday o'ralgan. Bu uning gomologik xromosomasidir. Esingizda bo'lsin, o'zgaruvchanlik haqidagi videoda men bir xil genlarni kodlaydigan homolog xromosoma haqida gapirgan edim, lekin ularning boshqa versiyasi. Moviy rang otadan, qizil esa onadan, lekin ular bir xil genlarni kodlaydi. Demak, bu men dadamdan shu tuzilishdagi DNKga ega bo'lgan bitta ip, biz uni xromosoma deb ataymiz. Shunday qilib, xromosoma. Men buni aniq aytmoqchiman, DNK bu shaklni faqat hayotning ma'lum bosqichlarida o'zini ko'paytirganda oladi, ya'ni. takrorlanadi. Aniqrog'i, unday emas ... Hujayra bo'linganda. Hujayra bo'linish qobiliyatiga ega bo'lishidan oldin, DNK bu aniq belgilangan shaklni oladi. Hujayra hayotining ko'p qismida, DNK o'z vazifasini bajarayotganda, oqsillarni ishlab chiqarayotganda, ya'ni oqsillar DNKdan transkripsiya qilinayotganda va tarjima qilinayotganda, u bu tarzda katlanmaydi. Agar u buklangan bo'lsa, replikatsiya va transkripsiya tizimi DNKga kirishi, oqsillarni hosil qilishi va boshqa biror narsa qilishi qiyin bo'lar edi. Odatda DNK... Yana yadroni chizaman. Ko'pincha oddiy yorug'lik mikroskopi bilan ham uni ko'ra olmaysiz. U shunchalik nozikki, DNKning butun spiral yadroda to'liq taqsimlangan. Men uni shu yerda chizaman, boshqasi shu yerda bo'lishi mumkin. Va keyin sizda bu kabi qisqaroq zanjir bor. Siz hatto uni ko'ra olmaysiz. Bu aniq belgilangan tuzilishda emas. Odatda shunday ko'rinadi. Shunday qisqa zanjir bo'lsin. Siz faqat DNK va oqsillarning kombinatsiyasidan iborat shunga o'xshash tartibsizlikni ko'rishingiz mumkin. Buni odamlar odatda xromatin deb atashadi. Buni yozib qo'yish kerak. "Xromatin" Shunday qilib, so'zlar juda noaniq va juda chalkash bo'lishi mumkin, ammo DNKning aniq belgilangan yagona zanjiri, shunga o'xshash aniq belgilangan tuzilma haqida gapirganda, umumiy foydalanish xromosomadir. "Xromatin" tushunchasi xromosoma, DNK va uni tuzuvchi oqsillar birikmasi kabi tuzilishga yoki DNKni o'z ichiga olgan ko'plab xromosomalarning buzilishiga ishora qilishi mumkin. Ya'ni, bir-biriga aralashgan ko'plab xromosomalar va oqsillardan. Men bu aniq bo'lishini xohlayman. Endi keyingi so'z. Xromatid nima? Men buni hali qilmagan bo'lsam... Men buni bayroqlaganimni eslay olmayman. Xromatinning tuzilishini ta'minlovchi yoki xromatinni tashkil etuvchi va shuningdek, tuzilishni ta'minlovchi bu oqsillar "gistonlar" deb ataladi. Turli darajadagi tuzilmalarni ta'minlaydigan turli xil turlari mavjud, biz ularni keyinroq batafsil ko'rib chiqamiz. Xo'sh, xromatid nima? DNK replikatsiya qilinganda... Aytaylik, bu mening DNKim edi, u normal holatda. Bitta versiya dadamdan, bitta versiya onadan. Endi u takrorlanadi. Dadamning versiyasi birinchi navbatda shunday ko'rinadi. Bu DNKning katta zanjiri. U o'zining boshqa versiyasini yaratadi, agar tizim to'g'ri ishlayotgan bo'lsa, xuddi shunday bo'ladi va o'sha bir qism shunday ko'rinadi. Ular dastlab bir-biriga bog'langan. Ular bir-biriga sentromera deb ataladigan joyda biriktirilgan. Endi, bu erda menda 2 ta zanjir borligiga qaramasdan, bir-biriga bog'langan. Ikkita bir xil zanjir. Bitta zanjir shu yerda, bittasi bu yerda... Garchi boshqacha qilib qo‘ysam. Asos sifatida, bu turli yo'llar bilan ifodalanishi mumkin. Bu yerda bitta zanjir, bu yerda boshqa zanjir. Shunday qilib, bizda 2 nusxa bor. Ular aynan bir xil DNKni kodlashadi. Shunday qilib. Ular bir xil, shuning uchun men uni hali ham xromosoma deb atayman. Keling, buni ham yozaylik. Bularning barchasi birgalikda xromosoma deb ataladi, ammo endi har bir alohida nusxa xromatid deb ataladi. Demak, bu bitta xromatid, ikkinchisi esa. Ular ba'zan opa-singil xromatidlar deb ataladi. Ularni egizak xromatidlar deb ham atash mumkin, chunki ular bir xil genetik ma'lumotga ega. Demak, bu xromosoma 2 ta xromatidga ega. Endi, replikatsiyadan oldin yoki DNK duplikatsiyasidan oldin, bu xromosomada bitta xromatid borligini aytishingiz mumkin. Siz uni xromatid deb atashingiz mumkin, lekin bo'lishi shart emas. Odamlar xromatidlar haqida, ularning ikkitasi xromosomada mavjud bo'lganda gapira boshlaydilar. Mitoz va meiozda bu 2 xromatid ajralib turishini bilib olamiz. Ular ajratilganda, siz bir vaqtlar xromatid deb atagan DNK zanjiri mavjud, endi siz bitta xromosoma deb ataysiz. Shunday qilib, bu ulardan biri va mana bu yo'nalishda bo'linishi mumkin bo'lgan yana biri. Men buni yashil rang bilan aylantiraman. Demak, bu tomon bu tomonga o'tishi mumkin va men to'q sariq rangda aylana qilgan bu tomonga, masalan, bu tomonga ... Endi ular bir-biridan ajratilgan va endi sentromera bilan bog'lanmagan, biz dastlab ikkita xromatidli bitta xromosoma deb atagan narsamiz, hozir siz ikkita alohida xromosomani chaqirasiz. Yoki sizda ikkita alohida xromosoma bor, deyishingiz mumkin, ularning har biri bitta xromatiddan iborat. Umid qilamanki, bu DNK bilan bog'liq atamalarning ma'nosini biroz ochib beradi. Men ularni har doim juda chalkash deb topdim, lekin ular mitoz va meiozni boshlaganimizda foydali vosita bo'ladi va xromosoma qanday xromatidga aylanishi haqida gapiraman. Siz bitta xromosoma qanday qilib ikkita xromosomaga aylanganini va xromatid qanday qilib xromosomaga aylanganini so'raysiz. Hammasi lug'at atrofida aylanadi. Men uni xromosoma va bu alohida xromosomalarning har birini chaqirish o'rniga boshqasini tanlagan bo'lardim, lekin ular bizni chaqirishga qaror qilishdi. Siz "xromo" so'zi qayerdan kelganiga hayron bo'lishingiz mumkin. Ehtimol, siz "xrom rangi" deb nomlangan eski Kodak filmini bilasiz. Asosan "xromo" "rang" degan ma'noni anglatadi. Menimcha, bu yunoncha rang so'zidan kelib chiqqan. Odamlar birinchi marta hujayra yadrosiga qaraganlarida, ular bo'yoqdan foydalanganlar va biz xromosomalar deb ataydigan narsa bo'yoq bilan bo'yalgan. Va biz buni yorug'lik mikroskopi bilan ko'rishimiz mumkin edi. "Soma" qismi "tana" degan ma'noni anglatuvchi "soma" so'zidan kelib chiqqan, ya'ni rangli tanani olamiz. Shunday qilib, "xromosoma" so'zi paydo bo'ldi. Xromatin ham bo'yaladi... Umid qilamanki, bu "xromatid", "xromosoma", "xromatin" tushunchalariga biroz oydinlik kiritadi va endi biz mitoz va meyozni o'rganishga tayyormiz.

Xromosomalarning kashf etilishi tarixi

Xromosomalarning birinchi tavsiflari 19-asrning 70-yillarida turli mualliflarning maqolalari va kitoblarida paydo bo'lgan va xromosomalarni ochish ustuvorligi turli odamlarga berilgan. Ular orasida I. D. Chistyakov (1873), A. Shnayder (1873), E. Strasburger (1875), O. Byuxli (1876) va boshqa nomlar bor. Ko'pincha xromosomalarning kashf etilgan yili 1882 yil deb nomlanadi va ularning kashfiyotchisi nemis anatomi V. Fleming bo'lib, u o'zining fundamental kitobida. "Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung" ular haqidagi ma'lumotlarni to'plagan va tartibga solgan, o'z tadqiqotlari natijalarini to'ldiradi. "Xromosoma" atamasi 1888 yilda nemis gistologi G. Valdeyer tomonidan taklif qilingan. "Xromosoma" so'zma-so'z "rangli tana" degan ma'noni anglatadi, chunki asosiy bo'yoqlar xromosomalar bilan yaxshi bog'langan.

1900 yilda Mendel qonunlari qayta kashf etilgandan so'ng, meyoz va urug'lanish davrida xromosomalar "irsiyat zarralari" dan kutilgandek harakat qilishlari aniq bo'lishi uchun bor-yo'g'i bir yoki ikki yil kerak bo'ldi. 1902 yilda T. Boveri va 1902-1903 yillarda V. Setton ( Valter Sutton) mustaqil ravishda xromosomalarning irsiy roli haqidagi farazni ilgari surdi.

1933 yilda T. Morgan irsiyatda xromosomalarning rolini kashf etgani uchun fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotini oldi.

Metafaza xromosomalarining morfologiyasi

Mitozning metafaza bosqichida xromosomalar replikatsiya jarayonida hosil bo'ladigan qardosh xromatidlar deb ataladigan ikkita uzunlamasına nusxadan iborat. Metafaza xromosomalarida opa-singil xromatidlar mintaqada bog'langan birlamchi siqilish sentromera deb ataladi. Tsentromera bo'linish paytida opa-singil xromatidlarni qiz hujayralarga ajratish uchun javobgardir. Tsentromerada kinetoxora yig'iladi - xromosomaning mitozda xromosomaning harakatlantiruvchilari - shpindel bo'linishining mikronaychalariga biriktirilishini aniqlaydigan murakkab oqsil tuzilishi. Tsentromera xromosomalarni ikki qismga ajratadi yelkalar. Ko'pgina turlarda xromosomaning qisqa qo'li harf bilan belgilanadi p, uzun elka - harf q. Xromosoma uzunligi va sentromera joylashuvi metafaza xromosomalarining asosiy morfologik belgilaridir.

Sentromerning joylashishiga qarab xromosoma tuzilishining uch turi ajratiladi:

Qo'l uzunligi nisbatiga asoslangan xromosomalarning bunday tasnifi 1912 yilda rus botaniki va sitologi S. G. Navashin tomonidan taklif qilingan. Yuqoridagi uch turdan tashqari S. G. Navashin ham alohida ajratgan telotsentrik xromosomalar, ya'ni faqat bitta qo'l bilan xromosomalar. Biroq, zamonaviy tushunchalarga ko'ra, haqiqatan ham telotsentrik xromosomalar mavjud emas. Ikkinchi qo'l, hatto juda qisqa va an'anaviy mikroskopda ko'rinmasa ham, doimo mavjud.

Ba'zi xromosomalarning qo'shimcha morfologik xususiyati deyiladi ikkilamchi siqilish, bu tashqi tomondan birlamchidan xromosoma segmentlari o'rtasida sezilarli burchakning yo'qligi bilan ajralib turadi. Ikkilamchi siqilishlar turli uzunliklarga ega va xromosoma uzunligi bo'ylab turli nuqtalarda joylashgan bo'lishi mumkin. Ikkilamchi konstriksiyalarda, qoida tariqasida, ribosoma RNKni kodlovchi genlarning ko'p takrorlanishini o'z ichiga olgan yadroviy tashkilotchilar mavjud. Odamlarda ribosoma genlarini o'z ichiga olgan ikkilamchi konstriksiyalar akrosentrik xromosomalarning qisqa qo'llarida joylashgan bo'lib, ular xromosomaning asosiy tanasidan kichik xromosoma segmentlarini ajratib turadi. sun'iy yo'ldoshlar. Sun'iy yo'ldoshga ega bo'lgan xromosomalar SAT xromosomalari deb ataladi (lat. SAT (sinus kislotasi timonukleiniko)- DNKsiz).

Metafaza xromosomalarining differensial bo'yalishi

Xromosomalarning monoxromli bo'yalishi (aseto-karmin, aseto-orsein, Fyolgen yoki Romanovskiy-Giemsa bo'yalishi) bilan xromosomalarning soni va hajmini aniqlash mumkin; ularning shakli, birinchi navbatda sentromera pozitsiyasi, ikkilamchi konstriksiyalarning mavjudligi, yo'ldoshlar bilan belgilanadi. Aksariyat hollarda bu belgilar xromosomalar to'plamidagi individual xromosomalarni aniqlash uchun etarli emas. Bundan tashqari, monoxrom bo'yalgan xromosomalar ko'pincha turlar bo'yicha juda o'xshashdir. 1970-yillarning boshlarida turli usullari ishlab chiqilgan xromosomalarni differentsial bo'yash sitogenetikaga individual xromosomalarni ham, ularning qismlarini ham aniqlash uchun kuchli vositani taqdim etdi va shu bilan genomni tahlil qilishni osonlashtirdi.

Differentsial bo'yash usullari ikkita asosiy guruhga bo'linadi:

Xromosoma DNKsining siqilish darajalari

Xromosomaning asosini katta uzunlikdagi chiziqli DNK makromolekulasi tashkil etadi. Inson xromosomalarining DNK molekulalarida 50 dan 245 million juft azotli asoslar mavjud. Insonning bitta hujayrasidagi DNKning umumiy uzunligi ikki metrga teng. Shu bilan birga, faqat mikroskop bilan ko'rish mumkin bo'lgan odamning tipik hujayra yadrosi taxminan 110 mikron hajmni egallaydi va odamning o'rtacha mitotik xromosomasi 5-6 mikrondan oshmaydi. Genetik materialning bunday siqilishi eukariotlarda DNK molekulalarini to'plashning yuqori darajada tashkil etilgan tizimining ham interfaza yadrosida, ham mitotik xromosomada mavjudligi tufayli mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, eukariotlarda ko'payadigan hujayralarda xromosomalarning siqilish darajasining doimiy muntazam o'zgarishi mavjud. Mitozdan oldin xromosoma DNK DNKning chiziqli uzunligiga nisbatan 105 marta siqiladi, bu xromosomalarning qiz hujayralarga muvaffaqiyatli ajratilishi uchun zarur bo'ladi, interfaza yadrosida esa muvaffaqiyatli transkripsiya va replikatsiya jarayonlari uchun xromosoma dekompaktlangan bo'lishi kerak. Shu bilan birga, yadrodagi DNK hech qachon to'liq cho'zilmaydi va har doim ma'lum darajada to'planadi. Shunday qilib, interfazadagi xromosoma va mitozdagi xromosoma o'rtasidagi taxminiy o'lchamdagi qisqarish xamirturushda atigi 2 marta va odamlarda 4-50 marta bo'ladi.

Mitotik xromosomadagi qadoqlashning eng so'nggi darajalaridan biri, ba'zi tadqiqotchilar deb atalmish darajani ko'rib chiqadilar. xromonemalar, qalinligi taxminan 0,1-0,3 mikron. Keyinchalik siqilish natijasida metafaza vaqtida xromatid diametri 700 nm ga etadi. Xromosomaning sezilarli qalinligi (diametri 1400 nm) metafaza bosqichida, nihoyat, uni yorug'lik mikroskopida ko'rishga imkon beradi. Kondensatsiyalangan xromosoma X harfiga o'xshaydi (ko'pincha teng bo'lmagan qo'llar bilan), chunki replikatsiya natijasida hosil bo'lgan ikkita xromatid sentromerada o'zaro bog'langan (hujayra bo'linishi paytida xromosomalar taqdiri haqida ko'proq ma'lumot olish uchun mitoz va meioz maqolalariga qarang).

Xromosoma anomaliyalari

Anevloidiya

Anevloidiya bilan karyotipdagi xromosomalar sonining o'zgarishi sodir bo'ladi, bunda xromosomalarning umumiy soni haploid xromosomalar to'plamining ko'paytmasi bo'lmaydi. n. Bir juft homolog xromosomadan bitta xromosoma yo'qolgan taqdirda mutantlar deyiladi. monosomika, bitta qo'shimcha xromosoma bo'lsa, uchta homolog xromosomaga ega mutantlar deyiladi. trisomika, bir juft gomolog yo'qolgan taqdirda - nullisomika. Autosomal anevloidiya har doim sezilarli rivojlanish buzilishlarini keltirib chiqaradi, bu odamlarda spontan abortlarning asosiy sababidir. Odamlarda eng mashhur anevloidiyalardan biri bu Daun sindromining rivojlanishiga olib keladigan trisomiya 21. Aneuploidiya o'simta hujayralariga, ayniqsa qattiq o'simta hujayralariga xosdir.

poliploidiya

Xromosomalar sonining o'zgarishi, xromosomalarning gaploid to'plamining ko'pligi ( n) poliploidiya deyiladi. Poliploidiya tabiatda keng va notekis tarqalgan. Poliploid eukaryotik mikroorganizmlar ma'lum - zamburug'lar va suv o'tlari, poliploidlar ko'pincha gulli o'simliklar orasida uchraydi, lekin gimnospermlar orasida emas. Butun tana poliploidiyasi metazoanlarda kam uchraydi, garchi ular tez-tez uchraydi endopoliploidiya ba'zi differensial to'qimalar, masalan, sutemizuvchilardagi jigar, shuningdek, ichak to'qimalari, so'lak bezlari, bir qator hasharotlarning malpigi tomirlari.

Xromosomalarning qayta tuzilishi

Xromosomalarning qayta tuzilishi (xromosoma aberatsiyasi) xromosomalarning tuzilishini buzadigan mutatsiyalardir. Ular somatik va jinsiy hujayralarda o'z-o'zidan yoki tashqi ta'sirlar (ionlashtiruvchi nurlanish, kimyoviy mutagenlar, virusli infektsiya va boshqalar) natijasida paydo bo'lishi mumkin. Xromosomalarning qayta tuzilishi natijasida xromosomaning bir qismi yo'qolishi yoki aksincha, ikki baravar ko'payishi mumkin (mos ravishda o'chirish va duplikatsiya); xromosoma segmenti boshqa xromosomaga o'tishi mumkin (translokatsiya) yoki u xromosoma ichidagi yo'nalishini 180 ° ga o'zgartirishi mumkin (inversiya). Boshqa xromosomalarning qayta tuzilishi ham mavjud.

Xromosomalarning noodatiy turlari

mikroxromosomalar

B xromosomalari

B xromosomalari qo'shimcha xromosomalar bo'lib, ular karyotipda faqat populyatsiyadagi ayrim shaxslarda topiladi. Ular ko'pincha o'simliklarda uchraydi va zamburug'lar, hasharotlar va hayvonlarda tasvirlangan. Ba'zi B xromosomalari genlarni, ko'pincha rRNK genlarini o'z ichiga oladi, ammo bu genlar qanchalik funktsional ekanligi aniq emas. B xromosomalarining mavjudligi organizmlarning biologik xususiyatlariga ta'sir qilishi mumkin, ayniqsa o'simliklarda, ularning mavjudligi hayot qobiliyatining pasayishi bilan bog'liq. Somatik hujayralarda B xromosomalari tartibsiz irsiyat natijasida asta-sekin yo'qoladi deb taxmin qilinadi.

Golotsentrik xromosomalar

Golotsentrik xromosomalarda birlamchi siqilish yo'q, ular diffuz kinetoxora deb ataladi, shuning uchun mitoz paytida shpindel mikronaychalari xromosomaning butun uzunligi bo'ylab biriktiriladi. Xromatidlar holotsentrik xromosomalarda bo'linish qutblariga ajralish paytida ular bir-biriga parallel ravishda qutblarga o'tadi, monosentrik xromosomada kinetoxora xromosomaning qolgan qismidan oldinda bo'ladi, bu esa xarakterli V shaklidagi xromatidlarga olib keladi. anafaza bosqichi. Xromosomalarning parchalanishi paytida, masalan, ionlashtiruvchi nurlanish ta'sirida, holotsentrik xromosomalarning bo'laklari qutblar tomon tartibli ravishda ajralib chiqadi va sentromeralarni o'z ichiga olmaydi monosentrik xromosomalar bo'laklari qiz hujayralar o'rtasida tasodifiy taqsimlanadi va yo'qolishi mumkin. .

Golotsentrik xromosomalar protistlar, o'simliklar va hayvonlarda uchraydi. Nematodalarda holotsentrik xromosomalar mavjud C. elegans .

Xromosomalarning gigant shakllari

Politen xromosomalari

Politen xromosomalari xromatidlarning gigant aglomeratsiyalari bo'lib, ular ma'lum turdagi maxsus hujayralarda uchraydi. Birinchi marta E. Balbiani tasvirlagan ( Eduard-Jerard Balbiani) 1881 yilda qon qurtining tuprik bezlari hujayralarida ( Chironom), ularni o'rganish XX asrning 30-yillarida Kostov, T. Paynter, E. Heitz va G. Bauer tomonidan davom ettirilgan ( Hans Bauer). Politen xromosomalari so‘lak bezlari, ichaklar, traxeya, yog‘ tanasi va Diptera lichinkalarining malpigi tomirlari hujayralarida ham topilgan.

Chiroq cho'tkasi xromosomalari

Lampochka xromosomasi xromosomaning gigant shakli bo'lib, u ba'zi hayvonlarda, xususan, ba'zi amfibiyalarda va qushlarda profilaktika I ning diploten bosqichida meiotik ayol hujayralarida paydo bo'ladi. Bu xromosomalar transkripsiyaviy jihatdan nihoyatda faol bo‘lib, tuxum sarig‘ining hosil bo‘lishiga olib keladigan RNK sintezi jarayonlari eng qizg‘in bo‘lganda o‘sayotgan oositlarda kuzatiladi. Hozirgi vaqtda rivojlanayotgan oositlarida bunday xromosomalar kuzatilishi mumkin bo'lgan 45 turdagi hayvonlar ma'lum. Lampbrush xromosomalari sutemizuvchilar oositlarida ishlab chiqarilmaydi.

Lampbrush tipidagi xromosomalar birinchi marta 1882 yilda V. Flemming tomonidan tasvirlangan. "Lampbrush xromosomalari" nomini nemis embriologi I. Ryukert taklif qilgan ( J.Rukkert) 1892 yilda.

Chiroq tipidagi xromosomalar politenli xromosomalarga qaraganda uzunroqdir. Masalan, ba'zi kaudat amfibiyalarning oositlaridagi xromosomaning umumiy uzunligi 5900 mkm ga etadi.

Bakterial xromosomalar

Bakteriyalarda nukleoid DNK bilan bog'langan oqsillar mavjudligi haqida dalillar mavjud, ammo ularda gistonlar topilmagan.

inson xromosomalari

Oddiy inson karyotipi 46 xromosoma bilan ifodalanadi. Bular 22 juft autosomalar va bir juft jinsiy xromosomalar (erkak karyotipida XY va ayolda XX). Quyidagi jadvalda inson xromosomalaridagi genlar va asoslar soni ko'rsatilgan.

Shuningdek qarang

Eslatmalar

1. Tarantula V.Z. Izohli biotexnologik lug'at. - M.: Slavyan madaniyatlari tillari, 2009. - 936 b. - 400 nusxa. - ISBN 978-5-9551-0342-6.