Sisältö
Kromosomit ovat elävien solujen mikroskooppisia kokonaisuuksia, jotka sisältävät kokonaisen organismin geneettisen informaation. Kromosomit koostuvat DNA: sta (deoksiribonukleiinihappo, kromosomien informaatiota kuljettava molekyyli) ja rakenneproteiineista.
Heti solun jakautumisen jälkeen sillä on yksi kopio jokaisesta kromosomista. Pian jokainen kromosomi replikoidaan tai kopioidaan valmistautuessa mitoosin ja toinen kierros solujakautumista.
Replikoitu kromosomi (tai vastaavasti duplikoitu kromosomi) sisältää kaksi identtistä kromatidiä, jota kutsutaan myös sisar kromatidit. Ero kopioidun kromosomin ja kromatidin välillä, tiukasti sanottuna, on se, että kromosomi sisältää kaksi kromatidiä, jotka ovat liittyneet rakenteeseen, jota kutsutaan sentromeeriantigeeni.
Kopioitu kromosomi sisältää siis kaksi identtistä juostetta, jotka on liitetty pituuteensa vastaavilla DNA-pituuksilla.
Kromosomien rooli
Kromosomit eivät ole muuta kuin kutsutun aineen erillisiä paloja chromatin, joka koostuu erittäin pitkistä DNA-molekyyleistä, jotka on kääritty erityisten proteiinien, kuten histonit. Eri organismeilla on erilainen määrä kromosomeja. Esimerkiksi ihmisillä on 46.
Useimmissa prokaryooteissa (ts. Bakteerien ja Archaea-alueiden organismeissa) renkaan konformaatiossa ei ole enemmän kuin yksi kromosomi, joka on riittävä yksisoluisen tai parisoluisen organismin tarpeisiin.
Ihmisten seksuaalisen lisääntymisen yhteydessä spermasolu sisältää puolet isien DNA: n kokonaisuudesta ja munasolu omistaa puolet äitien kokonaisuudesta. Kun nämä sulautuvat hedelmöitysprosessissa, muodostuu 46-kromosominen tsygootti, josta tulee pian alkio ja sitten sikiö.
Pohjimmiltaan ensimmäinen tunnistettava asia sinusta oli vasta koottujen kromosomiesi DNA, joka on ainutlaatuinen ihmiskunnan historiassa (ellei sinulla ole identtistä kaksoset).
Homologiset kromosomit vs. kromatidit
Ihmisillä on 46 kromosomia, 23 kummaltakin vanhemmalta; 22 nämä muodostuvat erillisistä pareista, mikä tarkoittaa, että äitiltäsi perimäsi kromosomin 1 kopio on rakenteellisesti identtinen isältäsi perimän kromosomin 1 kopion kanssa ja niin edelleen muille 21 "vastaavalle" kromosomille. Kummankin vanhemmuusjoukon 23. kromosomi on a sukupuolikromosomi, joko X tai Y.
Näitä rakenteellisesti identtisiä pareja sisältäviä kromosomeja kutsutaan homologiset kromosomit. Eroja näiden homologisten kromosomien välillä esiintyy vain kunkin kromosomin DNA: n nukleotidiemässekvenssien tasolla.
Kromosomin replikaatio
Muista, että DNA on kaksijuosteinen. Kun kaksi säiettä erottuu fyysisesti riittävän paljon, jotta kukin juoste voidaan kopioida, toinen kahdesta asiasta saattaa mahdollisesti tapahtua luomalla kaksi kaksijuosteista "tytär" -kopiota DNA: sta.
Ensinnäkin jokainen kahdesta äskettäin syntetisoidusta juosteesta voi pysyä sitoutuneena templaattilankaan, josta se luotiin. Tai kaksi "vanhaa" säiettä voisivat liittyä uudelleen, kun taas kaksi juuri syntetisoitua säiettä sitoutuvat toisiinsa.
Entinen skenaario on mitä tosiasiallisesti tapahtuu, ja sitä kutsutaan semiconservative replikaatio, koska jokainen "uusi" kaksijuosteinen DNA-molekyyli on oikeastaan puoliksi "vanha" ja puoli "uusi". (Sisään konservatiivinen replikaatio, vanhat molekyylit ja uudet molekyylit pysyvät erillisinä jokaisessa peräkkäisessä replikaatiosyklissä.)
Tämä tarkoittaa, että jokainen "uusi" kromosomi, nimeltään kromatidi, sisältää saman määrän "vanhaa" ja "uutta" materiaalia. Kromatidit yhdessä, liittyneinä jaetussa sentromeerissä, muodostavat kopioidun kromosomin.
DNA: n replikaatio tapahtuu solujen elinkaaren välivaiheen aikana - ajanjakson jälkeen, kun vasta muodostunut solu on "asettunut" ja alkanut monistaa kaikkia sen osia valmiutena seuraavalle mitoosille ja solunjaolle. Solut viettävät suurimman osan elämästään välivaiheissa.
Mitoosivaiheet
Mitoosi, eukaryoottisolujen ytimen jakautuminen kahteen samanlaiseen tytärydämään, seuraa vaiheita ja edeltää suoraan itse emasolujen jakautumista (sytokineesiin). Se koostuu viidestä vaiheesta:
Näiden faasien kokonaismäärä on, että monistettujen kromosomien sentromeerit muodostavat suoran jaettavissa olevassa ytimessä ja yksi kromatidi jokaisessa sarjassa vedetään jakavan ytimen toiselle puolelle.
Kun solu jakautuu, jokaisella tytärsolulla on nyt yksi unmonistettu kromosomi, jonka solu oikaisee sitten, kun DNA: n replikaatio alkaa uudestaan vaiheiden välisessä vaiheessa.