Хроматидни

хроматиди са част от хромозомите. Те съдържат двойна верига ДНК и играят роля в митозата и мейозата. Заболявания като синдром на Даун са свързани с грешки при деленето на хроматидите и хромозомите.

Какво е хроматид?

Живите същества с клетки, съдържащи ядро, също се наричат ​​еукариоти. Вашите гени и генетична информация са разположени в хромозоми. Тези макромолекулни комплекси са опаковани в козина от протеини. Комплексът от ДНК и протеини е известен още като хроматид.

Всеки хроматид съдържа двойна верига ДНК и свързаните с него протеини. В зависимост от фазата на клетъчния цикъл на клетката, хромозома съответства на точно един или два хроматида. По този начин хроматидите са идентичните надлъжни половини на метафазните хромозоми. Надлъжните половини са свързани с така наречения центромер.

Второто мейотично разделение се извършва при мейоза. Разделените половини на двухроматидните хромозоми се разделят. Това създава хромозоми само с една хроматида, които са известни също като еднохроматидни хромозоми. Промените в хроматида по време на клетъчния цикъл играят решаваща роля в деленето на клетките.

Анатомия и структура

Всяка човешка хромозома е съставена от две различни половини. В най-простия случай той съдържа ДНК двойна спирала, известна още като молекула на ДНК.

В действителност молекулата на ДНК е две едноверижни молекули. Хистоните и други протеини са прикрепени към двойната верига на ДНК. ДНК, хистоните и протеините образуват цялостния пакет на хроматина. Хроматидът възниква от двойната верига с прогресивното натрупване на протеини. Веднага след разделянето на ядро, хромозомата се превръща в единична хроматидна хромозома.

С всеки клетъчен растеж с цел деление на клетките ДНК трябва да се удвои в определен момент от клетъчния цикъл, така че дъщерните ядра да съдържат копие на целия генетичен материал. След удвояване хромозомата има идентична двойна верига ДНК, която е пространствено разделена и индивидуално покрита от протеини. Така се създават сестрински хроматиди или двухроматидни хромозоми.

Функция и задачи

Ядреното разделение е известно още като митоза. Той се осъществява върху двете идентични сестрински хроматиди на хромозома, които всяка вървят успоредно една на друга и са разделени една от друга с тънка празнина. В този момент от клетъчния цикъл хромозомата е най-тясна на центромера, но все пак свързва сестринските хроматиди помежду си.

По време на прехода от митотична метафаза към митотична анафаза, сестринските хроматиди се отделят напълно един от друг. Това създава две дъщерни хромозоми, всяка от които е разпределена върху ново клетъчно ядро. Хромозомите в новосъздадените клетъчни ядра съответстват отново на единичен хроматид. Следователно хроматидът съдържа само една двойна верига ДНК. Хромозомата, от друга страна, може да съдържа две ДНК двойни нишки и по този начин до две хроматиди, в зависимост от фазата на клетъчния цикъл. Политеновите хромозоми са изключение в това отношение, тъй като те могат да съдържат повече от хиляда ДНК двойни нишки. Хроматидите са разделени на две рамена чрез своя центромер.

В зависимост от центромерното положение говорим за метацентрични, акроцентрични или субметацентрични хромозоми. Първите носят центромера в средата. Акроцентричните хромозоми го носят в края, като по-късата ръка е изключително малка. Например при хора това е случаят с хромозоми 13, 14, 15, 21, 22 и Y-хромозомата. Субметацентричните хромозоми носят центромера между средата и края. Вашата по-къса ръка се нарича p-рамо. Вашата по-дълга ръка е ръката q.

Краищата на хромозомите също се наричат ​​теломери и съдържат изключително кратка и идентично повтаряща се последователност на ДНК, която съответства на TTAGGG при хора. В този момент хромозомите се скъсяват с всяко дублиране. При хората генетичният материал на рибозомната РНК се намира в късите рамена на акроцентричните хромозоми. Когато клетките престанат да се делят и достигнат фазата на G0, те остават идентични на хроматида си. Ако се търси друго разделение, хромозомите растат във фазата G1. В S фазата ДНК се удвоява и ДНК двойната верига присъства два пъти. При мейозата създадените по този начин сестрински хроматиди са в непосредствена близост до хомоложната хромозома на другия родител.

Може да настъпи сестринска хроматидна обмяна, която кара хроматидите да се разпадат на същото ниво и да ги обменят с части от хомоложната хромозома. Тези процеси са известни като пресичане или рекомбинация. Хромозомите се кондензират в профазата на митозата. Нишките на сестринските хроматиди са разплетени и сега лежат една до друга. В последващата метафаза хромозомите остават като двухроматидни хромозоми. В анафазата те са разделени от шпинделния апарат, който дърпа хроматидите в противоположни посоки.

заболявания

Възможно е да възникнат грешки в процесите на разделяне на хроматида. Тези грешки причиняват различни заболявания. Най-известният от тези заболявания е синдромът на Даун, известен още като тризомия-21. Основата на това заболяване е увреждането на хромозомите.

В повече от 90 процента от случаите вредата е независима от наследствените заболявания. Около едно на 700 новородени страда от тризомия 21. При това заболяване хромозома 21 не се е удвоила, а се утроила. Това създава допълнителни хромозоми или хромозомни сегменти. Вместо 46 хромозоми, хората с тризомия имат 47 хромозоми. Такива хромозомни дефекти са свързани с липса на отделяне на хромозоми. По време на образуването и узряването на сперматозоидите и яйчните клетки, една хромозома не се отделя. Причината за това неразделяне или неразделяне все още не е изяснена.

Грешки могат да възникнат и по време на кръстосването или рекомбинацията на хомоложните сестрински хроматиди, което може да предизвика малформации или други аномалии. Или има повече хромозоми при такъв дефект, или са по-малко, което понякога дори ограничава жизнеспособността на ембриона. В други случаи парчетата хромозоми са сглобени неправилно, което води до безполезни вериги.

Такъв може да бъде случаят, например, поради поставянето на определени хромозомни парчета на неправилно място. Изтриването, от друга страна, е, когато парче хромозома бъде напълно изтрито и загубено. В зависимост от местоположението на изтриването, това явление може също да влоши жизнеспособността.