Chromatid

Chromatidai yra chromosomų dalis. Jie turi dvigubą DNR grandinę ir vaidina svarbų vaidmenį mitozėje ir mejozėje. Tokios ligos kaip Dauno sindromas yra susijusios su chromatidžių ir chromosomų padalijimo klaidomis.

Kas yra chromatidas?

Gyvos būtybės su ląstelėmis, turinčiomis branduolį, dar vadinamos eukariotomis. Jūsų genai ir genetinė informacija yra chromosomose. Šie makromolekuliniai kompleksai yra supakuoti į baltymų apvalkalą. DNR ir baltymų kompleksas taip pat žinomas kaip chromatidas.

Kiekviename chromatide yra dviguba DNR grandinė ir su ja susiję baltymai. Priklausomai nuo ląstelės ciklo fazės, chromosoma atitinka tiksliai vieną arba dvi chromatides. Taigi chromatidės yra vienodos išilginės metafazių chromosomų pusės. Išilginės pusės yra sujungtos vadinamuoju centrometru.

Antrasis mejozinis padalijimas vyksta mejozėje. Dviejų chromatidų chromosomų padalytos pusės atsiskiria. Tai sukuria chromosomas, turinčias tik vieną chromatidą, kuris taip pat žinomas kaip vienos chromatidės chromosomos. Chromatidų pokyčiai ląstelių ciklo metu vaidina lemiamą vaidmenį dalijantis ląstelėms.

Anatomija ir struktūra

Kiekvieno žmogaus chromosoma yra sudaryta iš dviejų skirtingų pusių. Paprasčiausiu atveju jame yra DNR dviguba spiralė, dar žinoma kaip DNR molekulė.

Realybėje DNR molekulė yra dvi vienos grandinės molekulės. Histonai ir kiti baltymai yra prijungti prie dvigubos DNR grandinės. DNR, histonai ir baltymai sudaro bendrą chromatino paketą. Chromatidas atsiranda dėl dvigubos grandinės, progresyviai kaupiantis baltymams. Iškart po branduolio padalijimo chromosoma tampa viena chromatidine chromosoma.

Kiekvieną ląstelę auginant siekiant ląstelių dalijimosi, DNR tam tikru ląstelių ciklo momentu turi padvigubėti, kad dukteriniuose branduoliuose būtų visos genetinės medžiagos kopija. Padvigubėjus, chromosoma turi identišką dvigubą DNR grandinę, kuri yra erdviniu būdu atskirta ir atskirai padengta baltymais. Taip sukuriamos seserinės chromatidės arba dviejų chromatidų chromosomos.

Funkcija ir užduotys

Branduolinis dalijimasis taip pat žinomas kaip mitozė. Jis vyksta dviem identiškomis chromosomos seserinėmis chromatidėmis, kurios kiekviena eina lygiagrečiai viena kitai ir yra atskirta viena nuo kitos plonu tarpeliu. Šiuo ląstelių ciklo metu chromosoma yra siauriausia centromere, bet vis tiek jungia seserines chromatides viena su kita.

Pereinant iš mitozinės metafazės į mitozinę anafazę, sesuo chromatidės visiškai atsiskiria viena nuo kitos. Taip susidaro dvi dukterinės chromosomos, kurių kiekviena pasiskirsto po naują ląstelės branduolį. Naujai sukurtų ląstelių branduolių chromosomos vėl atitinka vieną chromatidą. Todėl chromatidėje visada yra tik viena dviguba DNR grandinė. Kita vertus, chromosomoje gali būti dvi DNR dvigubos sruogos, taigi, iki dviejų chromatidžių, priklausomai nuo ląstelės ciklo fazės. Polietileno chromosomos šiuo atžvilgiu yra išimtis, nes jos gali sudaryti daugiau nei tūkstantį DNR dvigubų gijų. Chromatidės yra padalintos į dvi dalis pagal jų centromerą.

Priklausomai nuo centromerų padėties, mes kalbame apie metacentrines, akrocentrines ar submetacentrines chromosomas. Buvę neša centromerą viduryje. Akrocentrinės chromosomos jį gale nešioja, o trumpesnė ranka yra ypač maža. Pvz., Žmonėms tai būdinga 13, 14, 15, 21, 22 chromosomoms ir Y chromosomai. Submetacentrinės chromosomos perneša centromerą tarp vidurio ir galo. Jūsų trumpesnė ranka vadinama p ranka. Jūsų ilgesnė ranka yra q ranka.

Chromosomų galai taip pat vadinami telomerais ir juose yra nepaprastai trumpa ir identiškai pasikartojanti DNR seka, atitinkanti TTAGGG žmonėms. Šiuo metu chromosomos sutrumpėja su kiekviena dubliavimu. Žmonėse genetinė ribosomų RNR medžiaga randama trumpose akrocentrinių chromosomų rankose. Kai ląstelės nustoja dalintis ir pasiekia G0 fazę, jos išlieka identiškos chromatidėms. Jei ieškoma kito padalijimo, chromosomos auga G1 fazėje. S fazėje DNR padvigubėja ir dviguba DNR grandinė yra du kartus. Mejozės metu tokiu būdu sukurtos seserinės chromatidės yra tiesiogiai artimos kito tėvo homologinei chromosomai.

Gali įvykti sesers chromatidų mainai, dėl kurių chromatidai nutrūksta tame pačiame lygyje ir keičiasi jais su homologinės chromosomos dalimis. Šie procesai yra žinomi kaip kryžminimasis arba rekombinacija. Chromosomos kondensuojasi mitozės profazėje. Seserinės chromatidės siūlai yra nesukabinti ir dabar guli vienas šalia kito. Vėlesnėje metafazėje chromosomos išlieka kaip dviejų chromatidų chromosomos. Anafazėje jie yra atskirti veleno aparatu, traukiančiu chromatides priešingomis kryptimis.

Ligos

Chromatidų padalijimo procesuose gali atsirasti klaidų. Šios klaidos sukelia skirtingas ligas. Labiausiai žinomas iš šių ligų yra Dauno sindromas, dar žinomas kaip trisomija-21. Šios ligos pagrindas yra chromosomų pažeidimas.

Daugiau nei 90 procentų atvejų žala nepriklauso nuo paveldimų ligų. Maždaug vienas iš 700 naujagimių kenčia nuo trisomijos 21. Šios ligos metu 21 chromosoma padvigubėjo, o patrigubėjo. Tai sukuria papildomas chromosomas ar chromosomų segmentus. Vietoj 46 chromosomų trisomiją turintys žmonės turi 47 chromosomas. Tokie chromosomų defektai yra susiję su chromosomų neatskyrimu. Susiformavus ir subrandinant spermą ir kiaušinių ląsteles, viena chromosoma nebuvo atskirta. Šio neišsiskyrimo ar neatsiribojimo priežastis dar nėra išsiaiškinta.

Klaidų gali atsirasti ir peržengiant homologinių seserų chromatides arba jas rekombinuojant, o tai gali sukelti apsigimimus ar kitus anomalijas. Arba tokiame defekte yra daugiau chromosomų, arba yra mažiau, o tai kartais net riboja embriono gyvybingumą. Kitais atvejais chromosomų gabalai sudėti neteisingai, todėl susidaro nenaudingos grandinės.

Taip gali būti, pavyzdžiui, dėl tam tikrų chromosomų gabalėlių įdėjimo į netinkamą vietą. Ištrynimas, kita vertus, yra tada, kai chromosomos gabalas yra visiškai ištrinamas ir prarandamas. Atsižvelgiant į trynimo vietą, šis reiškinys taip pat gali pakenkti gyvybingumui.