Chromosom

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Chromosom submetacentryczny:
1 – chromatyda 2 – centromer – miejsce złączenia dwóch chromatyd 3 – ramię krótkie 4 – ramię długie
Kolejne stopnie upakowania materiału genetycznego

Chromosom – forma organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki[1]. Nazwa pochodzi z greki, gdzie χρῶμα (chroma, kolor) i σῶμα (soma, ciało). Chromosomy rozróżniano poprzez wybarwienie. Pierwszy raz terminu tego użył Heinrich Wilhelm Waldeyer w roku 1888.[2]

Budowa[edytuj | edytuj kod]

Chromosomy występują w formie mikroskopijnej struktury najlepiej widocznej w metafazie podziału komórkowego, kiedy to są najbardziej skondensowane. Chromosomy są zbudowane z dwóch chromatyd siostrzanych (podłużnych jego części) połączonych w jednym punkcie centromerem (wyjątkiem są chromosomy powstałe po pęknięciu centromeru w trakcie podziału jądra komórkowego – pod koniec metafazy). U organizmów prokariotycznych chromosom stanowi pojedyncza, kolista cząsteczka DNA, natomiast u organizmów eukariotycznych liniowa cząsteczka DNA. Każda cząsteczka DNA buduje jedną chromatydę. Zarówno u prokariontów, jak i eukariontów chromosomy zbudowane są z kompleksu DNA i białek histonowych lub histonopodobnych (u prokariotów). W komórkach organizmów prokariotycznych i niektórych eukariotycznych (drożdże, pierwotniaki) występują również nieosłonięte, koliste cząsteczki DNA zwane plazmidami.

U organizmów eukariotycznych chromosomy z obu stron zakończone są powtarzającą się sekwencją nukleotydów tworzących telomer. Skracanie telomerów podczas podziałów komórki być może prowadzi do starzenia się komórki.

Locus (l. mnoga loci; czyt. lokus, loci) to miejsce na chromosomie gdzie zlokalizowany jest gen.

Struktura chromosomu nie jest niezmienna, podlega on bowiem zmianom zwanym mutacjami. Mutacje dotyczące bezpośrednio chromosomów to aberracje chromosomowe lub mutacje genomowe.

Chromosomy dzielą się na autosomy – zawiadujące dziedziczeniem cech nie sprzężonych z płcią, oraz chromosomy płciowe – czyli allosomy lub heterosomy, których obecność przejawia się u konkretnej płci i w wielu przypadkach determinuje ją.

Ze względu na położenie centromeru wyróżnia się chromosomy:

Identyfikacja chromosomów[edytuj | edytuj kod]

W celu dokładnego określenia każdej pary chromosomowej w grupie badanej, należy na początku oczyścić preparat z zanieczyszczeń białkowych za pomocą trypsyny. Następnie stosuje się tzw. odczynnik Giemsy, który zabarwia chromosomy tworząc charakterystyczne dla każdego z nich sekwencje prążków. Metoda ta została zatwierdzona na Konferencji Paryskiej w 1972 roku[3].

Liczba chromosomów[edytuj | edytuj kod]

Liczba chromosomów u różnych gatunków może być różna – od pojedynczych par (u samców Myrmecia pilosula występuje jeden chromosom, samica tego gatunku ma dwa chromosomy[4]) aż do kilkuset par, ale zazwyczaj wynosi kilka do kilkudziesięciu par (4 pary u muszki owocowej[4], 20 par u myszy[potrzebne źródło], 23 pary u człowieka[4], 24 pary u szympansa[4], 39 u psa[4]), najwięcej chromosomów (wśród roślin) – 1260 stwierdzono u nasięźrzału Ophioglossum reticulatum[5][4]). Aulacantha scolymantha ma około 2000 chromosomów[4]. Liczba autosomów jest na ogół cechą charakterystyczną gatunku, a jej zwielokrotnienia (poliploidalność) prowadzi do powstawania nowych gatunków (specjacja).

Komórki mogą być:

  • haploidalne – zawierać pojedynczą kopię każdego z autosomów oraz kopie allosomów (chromosomów płciowych) własnej płci.
  • diploidalne – zawierać podwójną kopię każdego z autosomów oraz kopie allosomów własnej płci.
  • poliploidalne – jeśli garnitur chromosomowy jest zwielokrotniony ponad dwukrotnie.

U gatunków rozmnażających się bezpłciowo każda komórka organizmu ma tę samą liczbę chromosomów.

U gatunków rozmnażających się płciowo występują komórki zarówno haplo- jak i diploidalne. W przypadku wielu organizmów, w tym zdecydowanej większości kręgowców, liczba chromosomów w komórkach somatycznych jest dwa razy większa (diploidalna) niż w gametach (haploidalna). Do powstania haploidalnych gamet dochodzi w wyniku mejozy. Podział komórek somatycznych (diploidach) zachodzi na drodze mitozy, w której najpierw dochodzi do podwojenia materiału genetycznego.

W przypadku innych organizmów, takich jak np. rośliny lądowe, występuje przemiana pokoleń – pokolenie haploidalne występuje po pokoleniu diploidalnym. Są one przeważnie bardzo od siebie odmienne.

Innym przypadkiem są błonkówki, u których samice są diploidalne, a samce haploidalne.

Chromosomy człowieka[edytuj | edytuj kod]

U człowieka występują 22 pary autosomów (ponumerowanych od największego do najmniejszego) i 1 para chromosomów płciowych (u kobiet złożona z dwóch chromosomów X, u mężczyzny z chromosomu X i chromosomu Y). Ponadto w ludzkich komórkach znajduje się jeszcze mitochondrialny DNA, mieszczący się w mitochondriach. Wszystkie ludzkie chromosomy zostały zsekwencjonowane w ramach projektu poznania ludzkiego genomu. Mutacje genomowe powodują zaburzenia genetyczne lub zespoły chorobowe, takie jak zespół Downa, zespół Turnera, zespół Klinefeltera i inne.

Chromosom Liczba genów Wielkość w parach zasad Poznane zasady†
Chromosom 1 2968 245,203,898 218,712,898
Chromosom 2 2288 243,315,028 237,043,673
Chromosom 3 2032 199,411,731 193,607,218
Chromosom 4 1297 191,610,523 186,580,523
Chromosom 5 1643 180,967,295 177,524,972
Chromosom 6 1963 170,740,541 166,880,540
Chromosom 7 1443 158,431,299 154,546,299
Chromosom 8 1127 145,908,738 141,694,337
Chromosom 9 1299 134,505,819 115,187,714
Chromosom 10 1440 135,480,874 130,710,865
Chromosom 11 2093 134,978,784 130,709,420
Chromosom 12 1652 133,464,434 129,328,332
Chromosom 13 748 114,151,656 95,511,656
Chromosom 14 1098 105,311,216 87,191,216
Chromosom 15 1122 100,114,055 81,117,055
Chromosom 16 1098 89,995,999 79,890,791
Chromosom 17 1576 81,691,216 77,480,855
Chromosom 18 766 77,753,510 74,534,531
Chromosom 19 1454 63,790,860 55,780,860
Chromosom 20 927 63,644,868 59,424,990
Chromosom 21 303 46,976,537 33,924,742
Chromosom 22 288 49,476,972 34,352,051
Chromosom X 1184 152,634,166 147,686,664
Chromosom Y 231 50,961,097 22,761,097
nieprzypisane  ? 25,263,157 25,062,835

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Wojciech Sawicki: Histologia. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL. ISBN 978-83-200-3710-4.
  2. Lucjan Wiśniewski: Choroby Chromosomowe, BIOLOGIA W SZKOLE Nr.1 (167) XXXIII 1980, s.7
  3. Lucjan Wiśniewski: Choroby Chromosomowe, BIOLOGIA W SZKOLE Nr.1 (167) XXXIII 1980, s.9
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 praca zbiorowa: Tablice biologiczne. Warszawa: Wydawnictwo Adamantan, 2003, s. 297. ISBN 83-7350-029-4.
  5. Clive A. Stace: Taksonomia roślin i biosystematyka. Warszawa: Wydawnictwa Naukowe PWN, 1993, s. 154. ISBN 83-01-11251-4.
  6. http://web.archive.org/web/*/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/seq/