Sisältö
- Kuinka DNA toimii?
- Mitkä ovat homologiset kromosomit?
- Kromosomikomplektien ymmärtäminen
- Mitä hipoidi ja diploidi tarkoittavat?
- Miksi diploidisolut ovat tärkeitä?
- Miksi haploidisolut ovat tärkeitä?
- Diploidi vs. triploidi organismit
- Vuorotellen sukupolvia kasveissa
- Vaiheet solunjaossa
- Solunjako väärissä vaiheissa
Deoksiribonukleiinihappo (DNA) on sininen koko elämän ajan. Mikroskooppisen eukaryoottisolun ytimen sisällä kromosomaalinen DNA tallentaa kaikki ohjeet, joita tarvitaan täysimittaisen aikuisen organismin tekemiseen.
Ydin-DNA on järjestetty kromosomeihin; ihmisillä on yhteensä 46 solua kohden. haploid vs. diploidi "viittaa solussa olevien kromosomien ja kromosomijoukkojen lukumäärään.
Kuinka DNA toimii?
DNA koostuu neljästä kemiallisesta emäksestä: adeniini (A), guaniini (G), sytosiini (C) ja tymiini (T). Adeniiniparit tymiinin (A-T) kanssa ja sytosiiniparit guaniinin (C-G) kanssa. Emäkset kiinnittyvät sokeri- ja fosfaattimolekyyliin muodostaen nukleotidejä, jotka on järjestetty DNA: n kaksijuosteiseen helix-molekyyliin. Nukleotidisekvenssi kertoo soluille, mitä tehdä.
Jokainen DNA-juoste kopioi itsensä solunjaon aikana. Ydin ei anna signaalia jakautumiseen, kunnes geneettinen materiaali on jousimaista chromatin on lopettanut replikoinnin. Sisar kromatidit tiivistyä ja linjautua solun keskelle. Karan kuidut vetävät kromosomit erilleen, ja kaksi tytärsolua syntyy mitoosin.
Mitkä ovat homologiset kromosomit?
Homologiset kromosomit ovat kromosomiparia, jotka ovat samankokoisia ja -muotoisia; yksi sarja periytyi äidiltä ja toinen isältä.
Näillä homologeilla on samat geenit samassa paikassa, vaikka geenialleelit kromosomeissa eroavat hieman. Geenivaihto tapahtuu meioosissa, jolloin sisaruksilla voi olla erilainen silmien ja hiusten väri.
Kromosomikomplektien ymmärtäminen
Sanamääritelmien oppiminen johdannollisessa solubiologiassa tarjoaa vankan perustan kehittyneemmän genetiikan ymmärtämiselle. Terminologia vaikuttaa aluksi hieman hämmentävältä, mutta se on järkevämpää, kun näet kuinka se kaikki sopii yhteen. Epätavalliset sanat, kuten “ploidia”, ovat hyvä lähtökohta, kun sukellaan solun DNA: n ja elinkaaren tutkimukseen.
ploidian "viittaa solussa olevien kromosomien lukumäärään. Yksinkertaisissa organismeissa, kuten bakteereissa, on vain DNA-rengas lineaaristen kromosomien sijaan. Monisoluisissa elämänmuodoissa on joukko homologisia kromosomeja, jotka replikoituvat ytimessä, muodostuvat pariksi ja jakautuvat mitoosin ja meioosin aikana.
haploid soluilla, joita symboloi muuttuja n, on yksi joukko kromosomeja. Sukusolut tai seksisolut ovat haploidit. Bakteerit voivat olla haploideja organismeja. Haploidisolujen kromosomit sisältävät yhden geenialleelin (kopion) tietylle ominaisuudelle.
diploidi soluilla, joita symboloi 2n, on kaksi sarjaa kromosomeja. Somaattiset (kehon) solut ovat diploideja. Kromosomit sisältävät kaksi geenialleelia (kopiota) periytyviä piirteitä varten. Kaksi haploidia sukusolua johtaa diploidiseen tsygoottiin.
Luet myös polyploideja solut, jotka ovat muita ploidejä, kuten triploidi (3n) ja heksaaploidi (6n) kasveissa ja eläimissä. Esimerkiksi tietyillä viljellyn vehnän lajeilla on kolme sarjaa kromosomeja (3n) tai jopa kuusi sarjaa kromosomeja (6n). Kromosomien ylimääräiset kopiot ovat hyödyllisiä joillekin organismeille, mutta mahdollisesti tappavia toisille, riippuen siitä, miten säätelygeenit vaikuttavat.
Mitä hipoidi ja diploidi tarkoittavat?
Solujen elämänvaiheisiin kuuluvat interfaasi, solunjako, sytokiini ja kuolema. Osana elinkaarta solu voi jakaa aseksuaalisesti mitoosin kautta tai seksuaalisesti meioosin kautta. Solujen jakautumisen yksinkertaisempi tyyppi on mitoosi, johon ei liity geenin rekombinaatiota.
Diploidisoluissa on kaksi sarjaa kromosomeja (2n). Tämä tarkoittaa, että jokaisessa solussa on kaksi homologista kromosomia. Suurin osa kehon somaattisista soluista on diploideja. Erotetut somaattiset solut (2n) kasvavat ja jakautuvat mitoosin mukaan tytärsoluiksi (2n).
Haploidisoluilla on yksi joukko kromosomeja (n), mikä tarkoittaa, että homologisia kromosomeja ei ole. Vain yksi sarja on läsnä. Lisääntymissolut ovat haploideja ja ne kantavat puolet kromosomien lukumäärästä somaattisina diploideina soluina. Kun kaksi haploidia sukusolua yhdistyvät, ne muodostavat diploidisolun, joka voi kasvaa mitoosin avulla.
Miksi diploidisolut ovat tärkeitä?
Suurin osa kehon soluista on diploideja. Ihmisillä se tarkoittaa, että solun ytimessä on kaksi sarjaa 23 kromosomia. Ei-lisääntyvät solut, joita kutsutaan myös somaattisiksi soluiksi, sisältävät kaikki kromosomaaliset geneettiset tietosi - ei vain puolet niistä. Diploidisolut suorittavat suurimman osan kehon toiminnoista.
Diploidisolut lisääntyvät mitoosin avulla muodostaen kaksi identtistä tytärsolua. Mitoosi on keino nopeaan ja tehokkaaseen ei-seksuaaliseen solujen jakautumiseen. Mitoosi on erityisen tärkeä solujen kasvulle ja kudosten paranemiselle. Epiteelisolut menevät jatkuvasti ja korvataan mitoosin ansiosta.
Miksi haploidisolut ovat tärkeitä?
Haploidisolut ovat tärkeitä seksuaalisen lisääntymisen kannalta. Elävät organismit ovat mukauttaneet useita taitavia tapoja varmistaa lajin selviytyminen vaikeimmissakin ympäristöissä. Haploidisissa organismeissa on yksi joukko kromosomeja, ja ne lisääntyvät vain aseksuaalisesti. Ihmisillä on haploidit lisääntymissolut.
Haploidisolut tuotetaan meioosilla ja ne sisältävät vain yhden sarjan kromosomeja. Lisääntymisen aikana kaksi haploidia solua (munasolu ja siittiö) yhdistyvät. Jokainen tarjoaa yhden sarjan kromosomeja diploidisolun luomiseksi. Alkion kehitys etenee olosuhteissa, jotka edistävät kasvua.
Ihmisen genomi koostuu 46 kromosomista; 23 kromosomia syntyi äidistä ja 23 isästä. Seksuaalinen lisääntyminen meioosin avulla aiheuttaa populaatiossa variaatioita, jotka tekevät joistakin organismeista sopivampia kuin toiset käsittelemään vallitsevia olosuhteita. Jos geenit eivät rekombinoidu meioosissa, uusi kasvi tai eläin olisi itsensä klooni.
Diploidi vs. triploidi organismit
Monet triploidiset organismit voivat esiintyä melko hyvin ylimääräisillä kromosomeilla. Lohi, salamandria ja kultakala ovat sellaisia triploidisia eläinlajeja, joilla on kolme sarjaa kromosomeja. Ruoana myytävissä ostereissa on kaksi tai kolme kromosomisarjaa.
Triploidiset osterit ovat erityisen maukkaita, nopeasti kasvavia ja taudinkestäviä. Ne ovat kuitenkin myös steriilejä.
Kalatalous aiheutti alun perin triploidiaa kemiallisen altistuksen, lämmön tai paineen vaikutuksesta. Sitten Rutgersin tutkijat kehittivät tetraploidiset osterit, jotka voisivat hedelmöittää diploidisia osterimunoja tuottaakseen kaupallisemmin toivottavia triploidisia ostereita. Prosessi on kemikaaliton eikä siihen liity geenien muuntamista.
Vuorotellen sukupolvia kasveissa
Kasvien elinkaarit voivat sisältää sekä haploidi- että diploidivaiheen. Esimerkiksi metsässä kasvavat diploidiset saniaiset vapauttavat haploidiset itiöt ilmaan fronttien alapinnasta. Itiöt kehittyvät gametofyyttikasveiksi, joiden lisääntymisosat tuottavat haploidisia siittiöitä ja munia.
Liikkuvuutta varten olevan kosteuden läsnä ollessa siemenneste hedelmöittää munaa, ja tsygootti (diploidisolu) kasvaa mitoosin myötä uudeksi saniaiseksi.
Vaiheet solunjaossa
Organismit voidaan luokitella laajasti eukaryootteihin tai prokaryootteihin suurelta osin sen perusteella, onko läsnä ydin, joka sisältää DNA: ta. Eukaryoottisissa organismeissa DNA ja histonit (proteiinit) kelavat yhteen muodostaen kromosomeja.
Jokainen diploidisolun kromosomi on osa homologista paria. Lisääntymissukusolut ovat diploidisia kuin somaattiset solut, kunnes ne käyvät läpi mejoosin pelkistysprosessin, jolloin muodostuvat siemenneste ja muna.
Kromosomit toistuvat meioosin ensimmäisessä vaiheessa ja muuttuvat sisarkromatideiksi, jotka yhdistyvät sentromeeriantigeeni. Seuraavaksi sisarkromatidit löytävät homologisen vastineensa ja vaihtavat bittiä DNA: ta ennen emosolun jakautumista kahteen haploidiseen tytösoluun. Meioosin toisessa vaiheessa tytärsolujen kromosomit jakautuvat, jolloin syntyy neljä haploidista solua.
Solunjako väärissä vaiheissa
Vaikka kromosomaalisen replikaation ja erottelun virheet korjataan yleensä solunjakautumisen tarkistuspisteissä, vakavia virheitä voi silti tapahtua, aiheuttaen mutaatioita, kasvaimia tai geenien vajaatoiminnan.
Kun kromosomit eivät erotu oikein, yksi solu voi päätyä ylimääräiseen kromosomiin. Tämä voi aiheuttaa geneettisiä häiriöitä. Esimerkiksi, jos sinulla on ylimääräinen kopio kromosomista 21, sinulla on nimitystä Down-oireyhtymä.
Organismeilla, jotka perivät kromosomit kahdesta eri lajista, on yleensä epätyypillinen määrä kromosomijoukkoja ja ne voivat olla steriilejä.