Chromosomos: struktūra, funkcijos ir kita informacija apie chromosomas

Chromosomos: struktūra, funkcijos ir kita informacija apie chromosomas!

Chromosomos (gr., Chrom = spalva, soma = kūnas) yra lazdelės formos, tamsios spalvos kūnai, matomi mitozės metafazės stadijoje, kai ląstelės yra sutapytos tinkamu pagrindiniu dažikliu ir žiūrimos šviesos mikroskopu. Chromosomos pirmą kartą aprašė Strasburgeris (1815), o žodis „chromosoma“ pirmą kartą buvo panaudotas 1888 m.

Vėlesni tyrimai aiškiai parodė, kad chromosomos susideda iš plonų chromatino sriegių, vadinamų chromonemata, kurie vyksta rišimui ir superkilimui propazės metu taip, kad chromosomos tampa laipsniškesnės ir mažesnės ir lengvai matomos šviesos mikroskopu.

Chromosomų skaičius:

Chromosomų skaičius tam tikrai rūšiai yra pastovus. Todėl jie yra labai svarbūs nustatant rūšies filogeniją ir taksonomiją. Gametinių ląstelių, tokių kaip spermos ir kiaušialąstės, chromosomų skaičius arba rinkinys yra žinomas kaip gametinis, sumažintas arba haploidinis chromosomų rinkinys.

Chromosomų haploidinis rinkinys taip pat žinomas kaip genomas. Daugumos organizmų somatinės ar kūno ląstelės turi du haploidinius rinkinius arba genomus ir yra žinomi kaip diploidinės ląstelės. Diploidinės ląstelės pasieks chromosomų diploidinį rinkinį, susiejant haploidinius vyrų ir moterų lytinius lytinius santykius su lytine reprodukcija.

Kiekvienos somatinės ląstelės chromosomų skaičius yra vienodas visiems tam tikros rūšies nariams. Mažiausias chromosomų skaičius yra nematodas, Ascaris megalocephalus univalens, kurio somatinėse ląstelėse yra tik dvi chromosomos (2n = 2).

Radiologinėje protozojoje Aulacantha randama maždaug 1600 chromosomų. Tarp augalų chromosomų skaičius svyruoja nuo 2n = 4 Haplopappus gracilis (Compositae) iki 2n => 1200 kai kuriuose pteridofituose. Toliau pateikiamas kelių paprastų gyvūnų ir augalų chromosomų skaičius:

Autosomos ir lytinės chromosomos:

Diploidinėje ląstelėje yra dvi iš kiekvienos chromosomos rūšies, vadinamos homologinėmis chromosomomis, išskyrus lytines chromosomas. Pavyzdžiui, žmogui yra 23 homologinių chromosomų porų (ty 2n = 46).

Žmogus turi 44 lytines chromosomas, vadinamas autosomomis ir viena pora heteromorfinių arba morfologiškai skirtingų lyties chromosomų, ty viena X chromosoma ir viena Y chromosoma. Žmogaus patelė turi 44 lytines chromosomas (autosomas) ir vieną pora homomorfinių (morfologiškai panašių) lyties chromosomų, žymėtų kaip XX.

Morfologija:

Chromosomų morfologijos pokyčiai ląstelių dalijimosi stadijoje, o mitozinės metafazės chromosomos yra tinkamiausios chromosomų morfologijos tyrimams. Mitozinių metafazių chromosomose šviesos mikroskopu galima pamatyti šią struktūrinę savybę (išskyrus chromomerą):

(1) Chromatidas,

(2) Chromonema,

(3) Chromomeres,

(4) Centromere

(5) Antrinis susitraukimas arba Nucleolar organizatorius,

(6) Telomere ir

(7) Palydovas.

Chromosomos struktūros ir regionai:

Struktūriškai kiekviena chromosoma skirstoma į tris dalis -

a) Pellicle,

b) Matrica

c) „Chromonemata“.

a) Pellicle:

Tai išorinis apvalkalas aplink chromosomos medžiagą. Jis yra labai plonas ir sudarytas iš akromatinių medžiagų. Kai kurie mokslininkai Darlingtonas (1935) ir Ris (1940) neigė savo buvimą.

b) Matrica:

Tai yra chromonemata esanti chromosomos medžiaga. Jis taip pat sudarytas iš nongeninių medžiagų.

c) „Chromonemata“:

Įdėtos į kiekvienos chromosomos matricą yra dvi identiškos spiralės spiralės, chromonemata. Abi chromonematos taip pat yra glaudžiai susuktos, kad jos pasirodytų kaip vienas 800A storio sriegis. Kiekvieną chromonematą sudaro apie 8 mikrofibriliai, kurių kiekvienas yra sudarytas iš dvigubo DNR spiralės.

Chromomeres:

Palankiuose preparatuose chromonematuose reguliariai stebimi chromomerai, kurie yra mažų tankių masių. Jos yra ryškesnės propazės stadijoje, kai chromonemata yra mažiau susukta ir aiškiausia matoma leptoteno ir zigoteno stadijų metu.

Plonos ir lengvai nudažytos dalys tarp gretimų chromosomų vadinamos tarpkromomerais. Chromomerų padėtis chromonematoje yra pastovi tam tikroje chromosomoje.

Kartu per meiotinio propigazės zygoteną homologinės chromosomos pora chromomeras yra chromomeras. Chromomerai yra glaudžiai sulankstytos DNR regionai, kurie, kaip manoma, atitinka genetinės funkcijos vienetus chromosomose.

Chromatid:

Mitozės metafazėje kiekviena chromosoma susideda iš dviejų simetriškų struktūrų, vadinamų chromatidais. Kiekvienas chromatidas turi vieną DNR molekulę. Abu chromatidai yra vienas prie kito prijungti tik centrometru ir atskiriami anafazės pradžioje, kai chromosomos seserinės chromatidai migruoja į priešingus polius.

Centromere:

Dalis chromosomos yra laikoma nuolatine. Tai maža struktūra chromonemoje ir yra pažymėta susiaurėjimu. Šiuo metu abi chromonematos yra sujungtos. Tai vadinama centromere arba kinetochore arba pirminiu susitraukimu. Jo padėtis tam tikro tipo chromosomui yra pastovi ir sudaro atpažinimo savybę.

Ploniose elektronų mikroskopinėse sekcijose kinetochore rodo trilaminarinę struktūrą, ty 10 nm storio tankų išorinį baltymų sluoksnį, vidutinį mažo tankio sluoksnį ir tankų vidinį sluoksnį, glaudžiai susietą su centromere.

Chromomosomos yra prijungtos prie špindelių pluošto šiame regione ląstelių dalijimosi metu. Chromosomos dalis, esanti abiejose centromero pusėse, reiškia ginklus, kurie gali būti vienodi arba nevienodi, priklausomai nuo centromero padėties.

Priklausomai nuo centromerų skaičiaus, chromosomos gali būti:

1. Monocentrinis su viena centromere.

2. Dicentrinis su dviem centromerais.

3. Policentrinis, turintis daugiau nei du centromerus, kaip ir Luzuloje

4. Akcentinis be centromero. Tokios chromosomos reprezentuoja šviežiai skaldytus chromosomų segmentus, kurie ilgai neišgyvena.

5. Išsklaidytas arba nepastebėtas, su centriniu vidurkiu išsklaidytas per visą chromosomos ilgį.

Priklausomai nuo centromero vietos, chromosomos skirstomos į:

1. Telocentriniai yra strypų formos chromosomos, kurių centromeras užima galinę padėtį, todėl chromosoma turi tik vieną ranką.

2. Acrocentric taip pat yra strypų formos chromosomos, kurių centromeras užima subpozicinę padėtį. Viena ranka yra labai ilga, kita - labai trumpa.

3. Submetacentrinės chromosomos yra centromere šiek tiek atokiau nuo vidurio taško, kad abi rankos būtų nevienodos.

4. Metacentriniai yra V formos chromosomos, kuriose centromeras yra chromosomos viduryje, kad abi rankos yra beveik lygios.

Centromeras kontroliuoja chromosomų orientaciją ir judėjimą ant veleno. Tai ta vieta, kur jėga yra daroma, kai chromosomos pertrauka anafazės metu.

Antrinis susitraukimas arba „Nucleolar“ organizatorius:

Chromosoma be pirminio susitraukimo arba centromero turi antrinį susiaurėjimą bet kuriame chromosomos taške. Pastovios jų padėtyje ir mastu, šie suvaržymai yra naudingi nustatant konkrečias chromosomas rinkinyje.

Antrinės konstrukcijos gali būti atskiriamos nuo pirminio susitraukimo arba centromero, nes chromosoma lenkiasi tik centromero padėtyje anafazės metu. Chromosomų sritis distaliuojama į antrinį susiaurėjimą, ty, tarp antrinio susiaurėjimo ir artimiausio telomerio yra žinomas kaip palydovas.

Todėl chromosomos, turinčios antrinių susitraukimų, vadinamos palydovinėmis chromosomomis arba sat-chromosomomis. Sat-chromosomų skaičius genome skiriasi nuo vienos rūšies.

Nucleolus visada siejamas su antriniu sat-chromosomų susitraukimu. Todėl antriniai susiaurėjimai taip pat vadinami branduolio organizatoriaus regionu (NOR), o sat-chromosomos dažnai vadinamos branduolio organizatoriaus chromosomomis. Kiekvienos sat-chromosomos NOR sudaro keli šimtai ribosominės RNR (rRNR) koduojančios geno kopijų.

Telomeras:

Tai specializuoti chromosomos galai, turintys fiziologinę diferenciaciją ir poliškumą. Kiekvienas chromosomos galas dėl poliškumo neleidžia sujungti kitų chromosomų segmentų. Chromosomų galai yra žinomi kaip telomerai. Jei chromosoma pertrauka, skaldyti galai gali susilieti vienas su kitu dėl telomerų trūkumo.

Karyotype ir Idiogram:

Augalų ir gyvūnų grupei, priklausančiai rūšiai, būdingas chromosomų rinkinys, turintis tam tikrų nuolatinių savybių, tokių kaip chromosomų skaičius, atskirų chromosomų dydis ir forma. Terminas karyotype buvo suteiktas charakteristikų grupei, kuri identifikuoja tam tikrą chromosomų rinkinį. Diagnostinis rūšies kariotipo vaizdavimas yra vadinamas idiograma. Paprastai idiogramoje organizmo haploidinio rinkinio chromosomos užsakomos mažėjančio dydžio serijoje.

Kariotipų panaudojimas:

1. Kartais lyginamos skirtingų grupių kariotipai ir manoma, kad kariotipų panašumai rodo evoliucinius santykius.

2. Karyotype taip pat rodo, kad organizmas yra primityvus arba pažengęs. Kariotipas, rodantis didelius skirtumus tarp mažiausių ir didžiausių komplekto chromosomų ir turintis mažiau metacentrinių chromosomų, vadinamas asimetriniu kariotipu, kuris, palyginti su simetrišku karyotipu, kuris turi visas to paties dydžio metacentrines chromosomas, laikomas santykinai pažangia savybe. Levitzkis (1931 m.) Teigė, kad žydintys augalai turi ryškią tendenciją asimetrinių kariotipų link.

Chromosomų medžiaga:

Chromtinas yra chromosomų medžiaga. Priklausomai nuo jų dažymo savybių baziniais dažais (ypač Feulgen reagentu), tarpfaziniame branduolyje galima išskirti šiuos dviejų tipų chromatiną.

1. Euchromatin:

Kromosomų, kurios truputį dėmės, dalys yra tik iš dalies kondensuotos; šis chromatinas vadinamas euchromatinu. Ji atstovauja didžiajai daliai chromatino, kuris išsisklaido po mitozės užbaigimo. Euchromatin sudėtyje yra struktūrinių genų, kurie replikuoja ir transkribuoja tarpfazės G1 ir S fazėse. Jis laikomas genetiškai aktyviu chromatinu, nes jis vaidina genų fenotipo ekspresiją. Euchromatino DNR randama 3–8 nm pluoštu.

2. Heterochromatinas:

Tamsiai dažančiuose regionuose chromatinas lieka kondensuotoje būsenoje ir vadinamas heterochromatinu. 1928 m. Heitzas jį apibūdino kaip tuos chromosomos regionus, kurie išlieka kondensuoti tarpfazės ir ankstyvosios propazės metu ir sudaro vadinamąjį chromocentrą.

Heterochromatinas pasižymi ypač dideliu pasikartojančių DNR sekų kiekiu ir juose yra labai nedaug, jei tokių yra, struktūrinių genų. Tai vėluojama pakartoti (ty ji atkartojama, kai didžioji dalis DNR jau buvo pakartota) ir nėra transkribuota. Manoma, kad heterochromatine DNR yra glaudžiai supakuota į 30 nm pluoštą. Dabar nustatyta, kad heterochromatiniame regione esantys genai yra neaktyvūs.

Ankstyvosiose ir vidutinio pranašumo stadijose heterochromatiniai regionai susideda iš trijų struktūrų, būtent chromomerų, centromerų ir rankenėlių. Chromomerai gali neatitikti tikrojo heterochromatino, nes jie transkribuojami.

Centromeriniuose regionuose visada yra heterochromatino; seilių liaukose šie visų chromosomų regionai sujungia didelę heterochromatinę masę, vadinamą chromocentru. Rankenėlės yra sferinės heterochromatino korpusai, paprastai kelis kartus didesni už atitinkamų chromosomų skersmenį, esančių tam tikrų rūšių chromosomose, pvz.

Kukurūzai; rankenos yra labiau pastebimos pachiteno stadijoje kukurūzuose. Kur yra, rankenėlės yra vertingi chromosomų žymenys.

Heterochromatinas yra suskirstytas į dvi grupes: (i) Konstitucinis ir (ji) fakultatyvinis.

(i) Konstitutyvus heterochromatinas išlieka nuolatinėje heterochromatinėje būsenoje, ty jis neatsitraukia į euchromatinę būseną, pvz., centromerinius regionus. Jame yra trumpos kartotinės DNR sekos, vadinamos palydovine DNR.

(ii) Fosultatyvinis heterochromatinas iš esmės yra euchromatinas, kuriam buvo atliktas heterochromatinizavimas, kuris gali apimti chromosomos segmentą, visą chromosomą (pvz., vieną X moterų ir kitų žinduolių moterų chromosomą) arba vieną visą haploidinį chromosomų rinkinį (pvz. vabzdžiai, pvz., mealy bugs).

Cheminė sudėtis:

Chromatinas susideda iš DNR, RNR ir baltymų. Chromatino baltymas yra dviejų tipų: histonų ir ne histonų. Išgrynintas chromatinas, išskirtas iš tarpfazių branduolių, susideda iš maždaug 30-40% DNR, 50-65% baltymų ir 0, 5-10% RNR, tačiau yra didelių skirtumų dėl tos pačios rūšies rūšių ir audinių.

DNR:

DNR kiekis, esantis normaliose somatinėse ląstelių rūšyse, yra tos rūšies pastovus; bet koks DNR pokytis nuo šios vertės griežtai koreliuoja su atitinkamu chromosomų lygio pokyčiu. Rūšių ląstelės turi tik pusę DNR kiekio somatinėse ląstelėse. DNR kiekis somatinėse ląstelėse taip pat priklauso nuo ląstelių ciklo fazės.

Baltymas:

Su chromosomomis susiję baltymai gali būti suskirstyti į dvi plačias grupes: (/) baziniai baltymai arba histonai ir (ii) ne histono baltymai.

Histonai sudaro apie 80% viso chromosomų baltymo; jie yra beveik 1: 1 santykyje su DNR (svoris / svoris). Jų molekulinė masė svyruoja nuo 10 000-30 000, ir jie visiškai neturi triptofano. Histonai yra labai heterogeninė baltymų klasė, atskiriama 5 skirtingomis frakcijomis, vadinamomis H1H2a, H2b, H3 ir H4 po ewin (1975).

H ₁ frakcija yra lizino turtinga, H2a ir H2b yra šiek tiek lizino turintys, o H3 ir H4 yra turtingi argininu. Šios penkios frakcijos yra visose eukariotų ląstelių rūšyse, išskyrus kai kurių gyvūnų rūšių spermą, kur jas pakeičia kita mažesnių molekulių bazinių baltymų klasė, vadinama protaminais.

Histonai atlieka pagrindinę funkciją chromosomų organizacijoje, kur H2a, H2b, H3 ir H4 yra susiję su chromatino skaidulų struktūriniu organizavimu, o H ₁ frakcija sulaiko chromosomų sulankstytus chromatino pluoštus.

Ne histono baltymai sudaro apie 20% visos chromosomos masės, tačiau jų kiekis yra kintamas ir nėra aiškaus santykio tarp DNR ir chromosomose esančių ne histonų kiekių.

Gali būti 12 iki daugiau nei 20 skirtingų tipų ne histono baltymų, kurie parodo skirtumus tarp vienos rūšies ir netgi to paties organizmo skirtingų audinių. Ši baltymų klasė apima daug svarbių fermentų, tokių kaip DNR ir RNR polimerazės ir kt.

Chromosomų struktūra:

Elektroniniai mikroskopiniai tyrimai parodė, kad chromosomose yra labai smulkūs fibrilai, kurių storis yra 2 nm-4nm. Kadangi DNR yra 2 nm pločio, yra tikimybė, kad vienas fibrilas atitinka vieną DNR molekulę. Kartais, remiantis įvairiais chromosomų duomenų tipais, buvo pasiūlyta keletas chromosomų struktūros modelių.

Sulankstytas chromosomų pluošto modelis:

Šį modelį pasiūlė Du Praw 1965 m. Pagal šį modelį chromosomos sudaro maždaug 230A ° skersmens chromatino skaidulos. Kiekviename chromatino pluošte yra tik viena DNR dviguba spiralė, kuri yra susukta būsena; šis DNR ritė yra padengtas histono ir ne histono baltymais.

Taigi 230A ° chromatino pluoštas gaminamas vienoje DNR dviguboje spiralėje, kurios ritinius stabilizuoja baltymai ir dvivalentiai katijonai (Ca ⁺⁺ ir Mg ⁺⁺ ). Kiekvienas chromatidas turi vieną ilgą chromatino pluoštą; šio pluošto DNR kartojasi per tarpinę fazę, gaminančią du seserinius chromatino pluoštus, ji išlieka nepakeista centromeriniame regione taip, kad du seseriniai pluoštai lieka sujungti regione.

Vėliau chromatino pluoštas taip pat atkartojamas centromeriniame regione taip, kad seserinis chromatino pluoštas šiame regione būtų atskirtas. Ląstelių pasiskirstymo metu du seseriniai chromatino pluoštai atskirai, nereguliariai, išsiskiria išsamiai, kad atsirastų du seseriniai chromatidai.

Chromatino skaidulų lankstymas žymiai sumažina jų ilgį ir padidina jų dėmėtumą ir storį. Ši sulankstyta konstrukcija paprastai patenka į superkilimą, kuris dar labiau padidina chromosomų storį ir sumažina ilgį. Dauguma turimų įrodymų palaiko šį modelį.

Daugybė įvairių tyrimų rodo, kad kiekvienas chromatidas turi vieną milžinišką DNR molekulę. Stipriausius įrodymus, paremtus unineminiu modeliu (viengubos chromatidos), pateikia lempų šepetėlių chromosomų tyrimai.

Chromatino pluoštų organizavimas:

Bet kuris chromatino pluošto struktūros modelis turi atsižvelgti į: (i) labai ilgo DNR molekulės pakavimą į pluošto ilgį; (ii) labai storų (230-300A0) pluoštų gamybą iš labai plonų (20A °) DNR molekulių ir (iii) kromatininių pluoštų ultragarsinę struktūrą, stebėtą ypač replikacijos metu. Pasiūlyti du aiškiai skirtingi chromatino pluošto struktūros modeliai:

I. Sukeltas DNR modelis:

Tai paprasčiausias chromatino pluošto organizavimo modelis, kurį pateikė „Du Praw“. Pagal šį modelį viena chromatino pluošto DNR molekulė susukta panašiai kaip viela pavasarį; ritės yra laikomos kartu su histono tiltais, pagamintais jungiant histono molekules dideliuose DNR molekulių griovelyje. Tokia susukta struktūra, kuri būtų stabilizuota kaip viena histono molekulė, prisijungtų prie kelių DNR ritinių.

Ši susukta struktūra yra padengta chromosomų proteinais, kad gautų pagrindinę chromatino skaidulų struktūrą (A tipo pluoštas), kuris gali būti superkilęs, kad gautų „DuPraw“ B tipo pluoštą, kuris yra panašus į kromatų pluoštų elektroninių mikroskopų vaizdus.

II. Nukleozominis solenoidinis modelis:

Šį modelį pasiūlė Rombergas ir Tomas (1974) ir yra plačiausiai priimtas. Pagal šį modelį chromatinas susideda iš kartotinio vieneto, vadinamo nukleozomu. Nukleosomos yra pagrindinės chromatino dalelių dalelės ir suteikia chromatinui „granulių ant stygos“ išvaizdą elektronų mikroskopuose, kurie atskleidžia didesnį paketą (Olins ir Olins, 1974). Vienas pilnas nukleozomas susideda iš nukleozomos branduolio, jungiklio DNR, vienos H1 histono molekulės vidurkio ir kitų susijusių chromosomų baltymų.

Nucleosome Core:

Jį sudaro histono oktameras, sudarytas iš dviejų molekulių, kiekvienas iš histono H2a, H2b, H3 ir H4. Be to, apie 146 bp ilgio DNR molekulę sukaupia šį histono oktamerą 13/4 apsisukimų; šis DNR segmentas yra atsparus nukleozei.

„Linker“ DNR:

Jo dydis svyruoja nuo 8 iki 114 bp, priklausomai nuo rūšies. Ši DNR sudaro karoliukų-ant ant styginių chromatino pluošto eilutę ir yra jautrios nukleozei; ir karoliukai yra susiję su nukleozomos šerdimis. Taigi, jungiklio DNR prisijungia prie dviejų gretimų nukleozomų.

H ₁ Histonas:

Kiekviename nukleozome yra vidutiniškai viena HI histono molekulė, nors jos vienodas pasiskirstymas chromatino pluošto ilgyje nėra aiškiai žinomas. Kai kurie tyrimai rodo, kad H1 histono molekulės dalyvauja stabilizuojant nukleozomos chromatino skaidulų superlaidas. Kiti tyrimai rodo, kad HI yra susijęs su kiekvienos branduolio branduolio išorėje ir kad viena H1 molekulė stabilizuoja apie 166 bp ilgio DNR molekulę.

Kiti chromosomų baltymai:

Tiek linkerio DNR, tiek nukleozomai yra susiję su kitais chromosomų baltymais. Natūralaus chromatino atveju granulės yra apie 110A ° skersmens, 60A ° aukščio ir elipsės formos. Kiekvienas karoliukas atitinka vieną branduolio branduolį. Esant tam tikroms sąlygoms, nukleozomai susimaišo be jokių jungiamųjų DNR, kuri gamina 100A ° storio chromatino skaidulą, vadinamą nukleozominiu pluoštu, kuris po to gali superkilti, kad gautų 300A ° chromatino pluoštą, vadinamą solenoidu.

Nukleozominis chromatino pluošto struktūros modelis atitinka beveik visus iki šiol sukauptus įrodymus.

Specialios chromosomos:

Kai kuriuose tam tikrų organizmų audiniuose yra chromosomų, kurios žymiai skiriasi nuo įprastų ir pagal morfologiją, arba funkciją; tokios chromosomos vadinamos specialiomis chromosomomis. Į šią kategoriją gali būti įtrauktos šios chromosomų rūšys: (1) Lampbrush chromosomos, (2) milžiniškos chromosomos arba seilių liaukų chromosomos ir (3) priedų arba B chromosomos.

Lampbrush chromosomos:

Lampbrush chromosomos randamos daugelio bestuburių ir visų stuburinių, išskyrus žinduolius, oocituose; taip pat buvo pranešta apie žmogaus ir graužikų oocitus. Tačiau jie buvo plačiausiai tiriami varliagyvių oocituose.

Šios chromosomos yra labiausiai pastebimos per ilgą oocitų diploteno stadiją. Diploteno metu homologinės chromosomos pradeda atskirti viena nuo kitos ir lieka tik keliose vietose.

Kiekviena poros chromosoma turi keletą chromomerų, paskirstytų per visą jo ilgį; iš kiekvienos iš daugelio chromomerų, paprastai, šoninių kilpų pora tęsiasi priešingomis kryptimis, statmena pagrindinei chromosomos ašiai.

Kai kuriais atvejais iš vieno chromomero gali atsirasti daugiau nei viena pora, net iki 9 porų kilpų. Šios šoninės kilpos suteikia chromosomoms lemputės išvaizdą, kuri yra jų pavadinimo „lempų šepečio chromosomos“ priežastis.

Šios chromosomos yra labai ilgos, kai kuriais atvejais yra 800-1000 ^ ilgio. Kilpų dydis gali svyruoti nuo vidutiniškai 9, 5 iki varlių iki 200 | Kilpų poros gaminamos dėl dviejų chromatino pluoštų (taigi dviejų seserų chromatidų), esančių labai susukta būsena chromosomose, atjungimo; tai daro jų DNR transkripcijai (RNR sintezei).

Taigi kiekviena kilpa yra vienas chromosido chromosomas ir susideda iš vieno DNR dvigubo spiralės. Kiekvienos kilpos galas yra plonesnis (plonas galas) nei kitas galas (storas galas). Ploniose linijų galuose yra didelė RNR sintezė, o storo galo RNR sintezė yra maža arba jos visai nėra.

Chromomero chromatino pluoštas yra palaipsniui nesukabintas į ploną kilpos galą; DNR šiame regione palaiko aktyvią RNR sintezę, bet vėliau tampa susijusi su RNR ir baltymu, kad jie taptų žymiai storesni.

DNR, esanti storame kilpos gale, palaipsniui pašalinama ir vėl sumontuojama į chromomerą. Lygių porų skaičius palaipsniui didėja miozėje, kol pasiekia didžiausią diplotene. Toliau vykstant meiozei, kilpų skaičius palaipsniui mažėja, o kilpos išnyksta dėl dezintegracijos, o ne reabsorbcijos atgal į chromomerą.

Kilpos yra genų veikimo vietos (transkripcija), o lempų chromosomų funkcija - gaminti didelius baltymų ir RNR kiekius, saugomus kiaušiniuose.

Milžiniškos chromosomos:

Milžiniškos chromosomos randamos tam tikruose audiniuose, pvz., Lervų seilių liaukose, žarnyno epitelio, Malphigian tubulų ir kai kurių Diptera, pvz., Drosophila, Chironomous, Sciara, Rhyncosciara ir kt. Drosophila atveju) ir labai storas, todėl jie yra žinomi kaip milžiniškos chromosomos.

Balbiani (1881 m.) Juos pirmą kartą atrado dipterano seilių liaukose, suteikdamos jiems dažniausiai vartojamų vardinių seilių liaukų chromosomų. Milžiniškos chromosomos yra somatiškai suporuotos. Todėl šių milžiniškų chromosomų skaičius seilių liaukos ląstelėse visada yra pusė normalių somatinių ląstelių.

Milžiniškos chromosomos turi skirtingą skersinės juostos modelį, kurį sudaro pakaitiniai chromatiniai ir achromatiniai regionai. Kartais juostos suformuoja grįžtamąsias dulkes, žinomas kaip chromosomų pūslės arba Balabiani žiedai, kurie yra susiję su aktyvia RNR sinteze.

Milžiniškos chromosomos reprezentuoja fibrilių pluoštą, atsirandantį pakartotinių atskirų chromatidų endo- reduplikacijos (chromatino be ląstelių pasiskirstymo) ciklais. Štai kodėl šios chromosomos taip pat populiariai vadinamos polyteninėmis chromosomomis, o būklė apibūdinama kaip polyteninė. Chromonematų (fibrilių) skaičius vienoje chromosomoje gali pasiekti iki 2000 m. Ekstremaliais atvejais, kai kurie darbuotojai užėmė šį skaičių iki 16 000.

D melanogaster'e milžiniškos chromosomos spinduliuoja kaip penkias ilgas ir vieną trumpą ranką iš vienos ar mažiau amorfinės masės, vadinamos chromocentru. Chromocentrą sudaro visų chromosomų centromerinių sričių ir vyrų - visos Y chromosomos susiliejimas.

Trumpoji rankena, spinduliuojanti iš chromocentro, yra IV chromosoma, viena iš ilgų rankų yra X-chromosomos, o likusios keturios ilgos rankos - II ir III chromosomos rankos. Bendras D. melanogaster gigantinių chromosomų ilgis yra apie 2000 µ.

Papildomos chromosomos:

Daugelyje rūšių randama per daug papildomų chromosomų, be įprastos somatinės sudėties; šios papildomos chromosomos vadinamos pagalbinėmis chromosomomis, B-chromosomomis arba papildomomis chromosomomis.

Apie 600 augalų rūšių ir daugiau kaip 100 gyvūnų rūšių turi B-chromosomų. B-chromosomos paprastai yra mažesnės nei normalios somatinės komplemento chromosomos, tačiau kai kurios rūšys gali būti didesnės (pvz., Sciara).

Viena iš svarbiausių šių chromosomų savybių yra ta, kad jų skaičius gali labai skirtis tarp tos pačios rūšies asmenų; kukurūzuose net 25-30 B-chromosomų gali susikaupti kai kuriems asmenims, tačiau jų poveikis fenotipui nėra reikšmingas. Šias chromosomas paprastai gaudo ir praranda iš gyvūnų individų be jokio akivaizdaus neigiamo ar teigiamo poveikio.

Tačiau kai kurių B-chromosomų buvimas dažnai lemia kukurūzų jėgos ir vaisingumo sumažėjimą. Daugeliu atvejų jie dažniausiai yra heterochromatiniai, o kai kuriose rūšyse (pvz., Kukurūzuose) jie yra iš dalies heterochromatiniai, o kai kuriose kitose (pvz., Tradescantia) jie yra visiškai euchromatiniai. Manoma, kad jie paprastai yra neaktyvūs genetiškai, tačiau jie gali būti visiškai be genų.

B-chromosomų kilmė daugelyje rūšių nežinoma. Kai kuriems gyvūnams jie gali atsirasti dėl heterochromatinės Y chromosomos fragmentacijos. Kukurūzų morfologiniai bruožai ir B-chromosomos susiejimas aiškiai rodo, kad jie neturi jokio segmento, kuris yra homologiškas bet kokio normalios somatinio komplemento chromosomos segmentui.

B-chromosomos yra palyginti nestabilios; daugelyje rūšių jie atsilieka nuo somatinių audinių dėl atsilikimo ir nesiskyrimo, ir jie dažnai keičiasi morfologijoje per fragmentaciją. Be to, jie taip pat gali rodyti netaisyklingą pasiskirstymą miozės metu, tačiau jie visuomet išlieka reprodukciniame audinyje.

Chromosomų funkcijos:

Chromosomų vaidmenį paveldėjime Sutonas ir Boveris pasiūlė savarankiškai 1902 m. Tai ir įvairios kitos chromosomų funkcijos gali būti apibendrintos taip, kaip nurodyta.

1. Visuotinai pripažįstama, kad DNR yra genetinė medžiaga ir kad eukariotuose beveik visa DNR yra chromosomose. Taigi svarbiausia chromosomų funkcija yra suteikti genetinę informaciją įvairioms ląstelių funkcijoms, būtinoms organizmų augimui, išlikimui, vystymuisi, reprodukcijai ir kt.

2. Kita labai svarbi chromosomų funkcija yra apsaugoti genetinę medžiagą (DNR) nuo sugadinimo ląstelių dalijimosi metu. Chromosomos yra padengtos histonais ir kitais proteinais, kurie apsaugo jį nuo cheminių (pvz., Fermentų) ir fizinių jėgų.

3. chromosomų savybės užtikrina tikslią DNR (genetinės medžiagos) pasiskirstymą dukterinių branduolių ląstelių dalijimosi metu. Chromosomų centromerai atlieka svarbią funkciją chromosomų judėjimuose ląstelių dalijimosi metu, kuris atsiranda dėl suklio pluošto, susieto su chromosomų centromeriniais regionais.

4. Manoma, kad genų poveikis eukariotuose yra reguliuojamas histono ir nekonstantiniais baltimais, susijusiais su chromosomomis.