kromatidin

kromatidia ovat osa kromosomeja. Ne sisältävät kaksinkertaisen juosteen DNA: ta ja vaikuttavat mitoosiin ja meioosiin. Sairaudet, kuten Downin oireyhtymä, liittyvät virheisiin kromatidien ja kromosomien jakautumisessa.

Mikä on kromatidi?

Eläviä olentoja, joiden soluissa on ydin, kutsutaan myös eukaryooteiksi. Geenisi ja geenitietosi sijaitsevat kromosomeissa. Nämä makromolekyyliset kompleksit on pakattu proteiinikerrokseen. DNA: n ja proteiinien kompleksi tunnetaan myös kromatidina.

Jokainen kromatidi sisältää kaksinkertaisen juosteen DNA: ta ja niihin liittyviä proteiineja. Solun solusyklivaiheesta riippuen kromosomi vastaa tarkalleen yhtä tai kahta kromatidiä. Kromatidit ovat siis metafaasin kromosomien identtiset pitkittäiset puolikkaat. Pitkittäiset puolikkaat yhdistetään ns. Centromeerillä.

Toinen meioottinen jako tapahtuu meioosissa. Kaksikromatiidisten kromosomien halkaisut puolikkaat erottuvat. Tämä luo kromosomeja, joissa on vain yksi kromatidi, jotka tunnetaan myös nimellä yhden kromatidin kromosomit. Kromatidien muutoksilla solusyklin aikana on ratkaiseva rooli solujen jakautumisessa.

Anatomia ja rakenne

Jokainen ihmisen kromosomi koostuu kahdesta eri puolikasta. Yksinkertaisimmassa tapauksessa se sisältää DNA-kaksoiskierre, joka tunnetaan myös nimellä DNA-molekyyli.

Todellisuudessa DNA-molekyyli on kaksi yksijuosteista molekyyliä. Histonit ja muut proteiinit kiinnittyvät DNA: n kaksoisketjuun. DNA, histonit ja proteiinit muodostavat kromatiinin kokonaispaketin. Kromatidi syntyy kaksijuosteisesta proteiinien asteittaisesta kertymisestä. Välittömästi ytimen jakautumisen jälkeen kromosomista tulee yksi kromatidikromosomi.

Jokaisen solukasvun kanssa, jonka tarkoituksena on solunjako, DNA: n on tuplattava jossain vaiheessa solusykliä siten, että tytärydät sisältävät kukin kopion koko geneettisestä materiaalista. Kaksinkertaistumisen jälkeen kromosomissa on identtinen kaksinkertainen juoste DNA: ta, joka on alueellisesti erotettu ja päällystetty yksilöllisesti proteiineilla. Näin syntyy sisarkromatideja tai kaksikromatidi- sia kromosomeja.

Toiminto ja tehtävät

Ydinjako tunnetaan myös mitoosina. Se tapahtuu kromosomin kahdessa identtisessä sisarkromatiidissa, jotka kulkevat kumpikin yhdensuuntaisesti ja erotetaan toisistaan ​​ohuella raolla. Solusyklin tässä vaiheessa kromosomi on kapein sentrometrissä, mutta silti se yhdistää sisarkromatidit toisiinsa.

Siirtyessä mitoottisesta metafaasista mitoottiseen anafaasiin, sisarkromatidit erottuvat kokonaan toisistaan. Tämä luo kaksi tytärkromosomia, joista jokainen on jakautunut uudelle soluydämelle. Äskettäin luotujen solutuumien kromosomit vastaavat jälleen yhtä kromatidiä. Siksi kromatidi sisältää aina vain yhden kaksoisjakson DNA: ta. Kromosomi, toisaalta, voi sisältää kaksi DNA-kaksois juostetta ja siten korkeintaan kaksi kromatidiä, solusyklin vaiheesta riippuen. Polyeteenikromosomit ovat tässä suhteessa poikkeus, koska ne voivat käsittää yli tuhat DNA: n kaksoisjuosta. Kromatidit jaetaan kahteen varteen sen sentromeerin avulla.

Sentromeerin sijainnista riippuen, puhumme metakeskeisistä, acrocentric tai submetacentric kromosomeista. Entinen kuljettaa sentromeeria keskellä. Acrosentriset kromosomit kantavat sitä lopussa, lyhyemmän varren ollessa erittäin pieni. Esimerkiksi ihmisillä, tämä on tilanne kromosomeissa 13, 14, 15, 21, 22 ja Y-kromosomissa. Submetacentriset kromosomit kuljettavat sentromeerin keskiosan ja pään välillä. Lyhyempää käsiäsi kutsutaan p-haaraksi. Pidempi käsivarsi on q-käsivarsi.

Kromosomien päätä kutsutaan myös telomeereiksi, ja ne sisältävät erittäin lyhyen ja identtisesti toistuvan DNA-sekvenssin, joka vastaa TTAGGG: tä ihmisillä. Tässä vaiheessa kromosomit lyhenevät jokaisella kopioinnilla. Ihmisillä ribosomaalisen RNA: n geneettinen materiaali löytyy akrosentristen kromosomien lyhyistä haaroista. Kun solut lakkaavat jakautumasta ja saavuttavat G0-vaiheen, ne pysyvät identtisinä kromatidiensa kanssa. Jos etsitään toista jakautumista, kromosomit kasvavat G1-vaiheessa. S-vaiheessa DNA kaksinkertaistuu ja DNA-kaksoisjuoste on läsnä kahdesti. Meioosissa tällä tavalla luodut sisarkromatidit ovat välittömässä läheisyydessä toisen vanhemman homologisen kromosomin kanssa.

Sisarkromatidivaihto voi tapahtua, mikä aiheuttaa kromatidien hajoamisen samalla tasolla ja vaihtaa ne homologisen kromosomin osien kanssa. Näitä prosesseja kutsutaan risteytykseksi tai rekombinaatioksi. Kromosomit tiivistyvät mitoosin profaasissa. Sisarkromatidien kierteet on purettu ja ovat nyt vierekkäin. Seuraavassa metafaasissa kromosomit pysyvät kaksikromatiikoisina kromosomeina. Anafaasissa ne erotetaan karalaitteella, joka vetää kromatidit vastakkaisiin suuntiin.

sairaudet

Kromatidien jakamisprosesseissa voi tapahtua virheitä. Nämä virheet aiheuttavat erilaisia ​​sairauksia. Tunnetuin näistä sairauksista on Downin oireyhtymä, joka tunnetaan myös nimellä trisomy-21. Tämän taudin perusta on kromosomivaurio.

Yli 90 prosentissa tapauksista vauriot ovat riippumattomia perinnöllisistä sairauksista. Noin yksi 700 vastasyntyneestä kärsii trisomiosta 21. Tässä taudissa kromosomi 21 ei ole kaksinkertaistunut, vaan kolminkertaistunut. Tämä luo lisäkromosomeja tai kromosomisegmenttejä. 46 kromosomin sijasta ihmisillä, joilla on trisomia, on 47 kromosomia. Tällaiset kromosomaalivirheet liittyvät kromosomien erottumisen puuttumiseen. Sperman ja munasolujen muodostumisen ja kypsymisen aikana yhtä kromosomia ei erotettu. Tämän erottumattomuuden tai erottumattomuuden syytä ei ole vielä selvitetty.

Virheitä voi tapahtua myös homologisten sisarkromatidien risteyttämisen tai rekombinaation aikana, mikä voi laukaista epämuodostumia tai muita poikkeavuuksia. Joko tällaisessa virheessä on enemmän kromosomeja tai vähemmän, mikä joskus jopa rajoittaa alkion elinkelpoisuutta. Muissa tapauksissa kromosomipalat on koottu väärin, mikä johtaa turhiin ketjuihin.

Tämä voi olla tilanne, esimerkiksi johtuen tiettyjen kromosomikappaleiden sijoittumisesta väärään paikkaan. Toisaalta deleetio tapahtuu, kun kromosomipala poistetaan kokonaan ja häviää. Poistamisen sijainnista riippuen tämä ilmiö voi myös heikentää elinkelpoisuutta.