Содержание
Хромосомы - это микроскопические объекты в живых клетках, которые содержат генетическую информацию, относящуюся к организму в целом. Хромосомы состоят из ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота, молекула, несущая информацию в хромосомах) и структурных белков.
Сразу после деления клетки у нее есть одна копия каждой хромосомы. Вскоре каждая хромосома копируется или копируется при подготовке к митоз и еще один раунд деления клеток.
Реплицированная хромосома (или, что то же самое, дублированная хромосома) содержит две идентичные хроматиды, также называемые сестринские хроматиды, Различие между дуплицированной хромосомой и хроматидой, строго говоря, состоит в том, что хромосома содержит две хроматиды, которые объединены в структуру, называемую центромера.
Таким образом, дуплицированная хромосома включает две одинаковые нити, соединенные по длине с соответствующими длинами ДНК.
Роль хромосом
Хромосомы - это не что иное, как отдельные куски вещества, называемого хроматинкоторый состоит из очень длинных молекул ДНК, обернутых вокруг специальных белков, известных как гистоны, Разные организмы имеют разное количество хромосом. У людей, например, 46.
У большинства прокариот (то есть организмов в доменах Bacteria и Archaea) в конформации кольца содержится не более одной хромосомы, что соответствует потребностям одно- или малоклеточного организма.
При половом размножении у людей сперматозоид несет половину полного набора ДНК отцов, а яйцеклетка содержит половину полного набора матерей. Когда они сливаются в процессе оплодотворения, образуется зигота с 46 хромосомами, которая вскоре становится эмбрионом, а затем плодом.
По сути, первая идентифицируемая вещь о вас - это ДНК в ваших недавно собранных хромосомах, уникальная в истории человечества (если у вас нет идентичного близнеца).
Гомологичные Хромосомы против Хроматид
У людей 46 хромосом, по 23 от каждого родителя; 22 они состоят из разных пар, что означает, что копия хромосомы 1, которую вы унаследовали от своей матери, структурно идентична копии хромосомы 1, которую вы унаследовали от своего отца, и так далее для других 21 «совпадающих» хромосом. 23-я хромосома в каждом родительском наборе является половая хромосомалибо X, либо Y.
Эти структурно идентичные хромосомы в парах называются гомологичные хромосомы, Различия между этими гомологичными хромосомами возникают только на уровне нуклеотидных оснований ДНК каждой хромосомы.
Репликация хромосомы
Напомним, что ДНК является двухцепочечной. Когда две нити становятся физически разделенными на достаточное количество, чтобы можно было скопировать каждую нить, потенциально может произойти одно из двух, что приведет к созданию двухцепочечных «дочерних» копий ДНК.
Во-первых, каждая из двух вновь синтезированных цепей может оставаться связанной с цепочкой шаблонов, из которой она была создана. Или две «старые» нити могут воссоединиться, в то время как две только что синтезированные нити связываются друг с другом.
Первый сценарий - это то, что на самом деле происходит, и называется полуконсерватив- репликации, поскольку каждая «новая» двухцепочечная молекула ДНК на самом деле наполовину «старая» и наполовину «новая». (В консервативный репликация, старые молекулы и новые молекулы остаются разделенными с каждым последующим циклом репликации.)
Это означает, что каждая «новая» хромосома, называемая хроматидой, содержит равную смесь «старого» и «нового» материала. Хроматиды вместе, соединенные в их общей центромере, составляют дублированную хромосому.
Репликация ДНК происходит во время фазы жизненного цикла клетки - периода после того, как новообразованная клетка «успокоилась» и начала дублировать все ее части в готовности к следующему митозу и делению клетки. Клетки проводят большую часть своей жизни в интерфазе.
Фазы Митоза
Митоз, деление ядра эукариотических клеток на два идентичных дочерних ядра, следует за интерфазой и непосредственно предшествует делению самой родительской клетки (цитокинез). Он состоит из пяти этапов:
Суммарная сумма этих фаз заключается в том, что центромеры дуплицированных хромосом образуют прямую линию в ядре, которое нужно разделить, и одна хроматида в каждом наборе направляется на другую сторону делящегося ядра.
Когда ячейка делится, каждая дочерняя ячейка теперь имеет один ООН-дублированная хромосома, которую клетка затем выпрямляет, когда репликация ДНК начинается заново в интерфазе.