ХРОМАТИДИ: ФУНКЦІЇ ТА ЧАСТИНИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Хроматид є одним з двох копій , які отримують шляхом реплікації еукаріотичної хромосоми, видимі тільки під час ділення клітин подій , таких як мітозу і мейозу.

Під час мітотичного поділу сестринські хроматиди є результатом реплікації ДНК тієї самої хромосоми і відрізняються від гомологічних хромосом тим, що вони походять від двох різних осіб, матері та батька, тому, хоча вони рекомбінувати, вони не тотожні один одному.

Таким чином, хроматиди є частиною всіх еукаріотичних хромосом і виконують найважливіші функції у вірній передачі генетичної інформації від клітини до її потомства, оскільки, наприклад, генетичний вміст двох сестринських хроматид клітини при мітозі однаковий .

Як правило, кожна хроматида складається з ДНК, намотаної на ядра, утворені октамерами білків гістону, які активно беруть участь у регуляції експресії генів, що містяться у зазначеній молекулі ДНК.

Як їх можна побачити лише під час поділу, хроматиди зазвичай бачать парами, тісно прикріпленими один до одного по всій довжині і особливо в області центромера.

Хроматидні функції

Загальна схема хромосоми, на якій позначені хроматиди (Джерело: Myckel via Wikimedia Commons)

Хроматиди - це ядерні структури, що несуть генетичну та епігенетичну інформацію всіх еукаріотичних клітин. Вони необхідні для правильного розподілу спадкового матеріалу під час поділу клітин, або мітозом, або мейозом.

Утворення клітин під час мітозу та гамет

Оскільки цей термін використовується особливо для позначення дублірованного генетичного матеріалу хромосоми, тому хроматид є важливим для формування генетично однакових клітин під час мітозу та для утворення гамет під час мейозу репродуктивних організмів. сексуальний.

Генетичний матеріал, який міститься в хроматидах і який переходить від клітини до її потомства через клітинний поділ, містить всю інформацію, необхідну для надання клітинам власних особливостей, а отже, і організму, який вони утворюють.

Передача генетичної інформації

Правильна сегрегація сестринських хроматид має важливе значення для функціонування живої істоти, тому що якщо вони не передаються вірно від однієї клітини до іншої або якщо вони не відділяються під час поділу, можуть бути спровоковані генетичні порушення, що згубно впливають на розвиток клітини. організм.

Особливо це стосується, наприклад, диплоїдних організмів, таких як людина, але не зовсім для інших поліплоїдних організмів, таких як рослини, оскільки вони мають «запасні» набори своїх хромосом, тобто їх є більше у двох примірниках.

Для прикладу жінки мають дві копії X статевої хромосоми, тому будь-яку помилку реплікації в одній з них можна "виправити" або "доповнити" інформацією, наявною в іншій, інакше чоловіки, оскільки вони мають єдину копію Y-хромосоми та єдину X-хромосому, які не є гомологічними.

Частини хроматид

Хроматид складається з високоорганізованої та компактної двосмугової молекули ДНК. Ущільнення цієї молекули відбувається завдяки її асоціації з набором білків гістону, які утворюють структуру, яку називають нуклеосомою, навколо якої намотується ДНК.

Згортання ДНК навколо нуклеосом можливо, оскільки гістони мають багато позитивно заряджених амінокислот, які встигають електростатично взаємодіяти з негативними зарядами, характерними для нуклеїнової кислоти.

Нуклеосоми, у свою чергу, згортаються на себе, надалі ущільнюючи себе і утворюючи нитчасту структуру, відому як волокно 30 нм, що є тією, що спостерігається під час мітозу.

В області цієї карти є білковий комплекс ДНК, який називається центромер, в якому розташовується кінетохор, де мітотичне веретено пов'язується під час поділу клітин.

Хроматиди під час мітозу

В кінці мітотичної профази можна перевірити, що кожна хромосома складається з двох ниток, з'єднаних разом у всій її структурі, особливо в більш компактній області, відомій як центромер; Ці нитки є сестринськими хроматидами, продуктом попередньої реплікації.

Хромосоми в процесі поділу клітин (Джерело: SyntaxError55 в англійській Вікіпедії через Wikimedia Commons)

Тісний союз між сестринськими хроматидами у всій їх структурі досягається завдяки білковому комплексу під назвою когезин, який функціонує як "міст" між ними. Ця згуртованість встановлюється як реплікації ДНК до сегрегації хроматид до дочірніх клітин.

Коли сестринські хроматиди розділяються під час метафази-анафази, кожен хроматид, який секретується в одну з дочірніх клітин, вважається хромосомою, яка реплікується і утворює сестринську хроматиду ще до наступного мітозу.

Хроматиди під час мейозу

Більшість еукаріотичних клітин організмів, які мають статеве розмноження, мають у своєму ядрі набір хромосом від одного батька, а інший - від іншого, тобто деякі хромосоми від матері та інші від батька, які відомі як гомологічні хромосоми, оскільки вони генетично еквівалентні, але не ідентичні.

Кожна гомологічна хромосома - це високо упорядкована ланцюг ДНК і білків (хроматид), які перед початком процесу поділу клітини нещільно розташовані в ядрі.

Перед тим, як статева клітина вступає в мейотичну фазу, кожна гомологічна хромосома дублюється, складається з двох однакових сестринських хроматид, з'єднаних по всій її структурі та в центромерній області, як це відбувається під час мітозу.

Під час профази першого мейотичного поділу гомологічні хромосоми (від батька та матері), кожна з яких вже складаються з двох сестринських хроматид, наближаються одна до одної по всій довжині, шляхом процесу, званого синапсом, за допомогою якого Складається комплекс, який називається тетрадом, складається з кожної гомологічної хромосоми та її сестринської хроматиди.

Синапс дозволяє здійснити генетичний обмін або рекомбінацію між гомологічними хромосомами, які згодом відокремлюються під час анафази I мейозу та розподіляться на окремі клітини.

Сестринські хроматиди кожної гомологічної хромосоми виділяються у вигляді єдиної одиниці під час першого мейотичного поділу, оскільки вони переміщуються в одну клітину, але відокремлюються одна від одної під час мейозу II, де виробляються клітини з гаплоїдною кількістю хромосом.

Список літератури

1. Klug, WS та Cummings, MR (2006). Поняття генетики. Річка Верхнього Сідла, штат Нью-Джерсі: Пірсонова освіта.
2. Michaelis, C., Ciosk, R., & Nasmyth, K. (1997). Когезини: хромосомні білки, які перешкоджають передчасному поділу сестринських хроматид. Клітинка, 91 (1), 35-45.
3. Ревенкова, Е., та Джессбергер, Р. (2005). Зберігання сестринських хроматид разом: когезини при мейозі. Репродукція, 130 (6), 783-790.
4. Соломон, Б. Мартін, Біологія, 7-е видання, Thompson Learning Inc., 2005. ISBN 0-534-49276.
5. Suzuki, DT, & Griffiths, AJ (1976). Вступ до генетичного аналізу. WH Freeman and Company.