хроматид входят в состав хромосом. Они содержат двойную цепь ДНК и играют роль в митозе и мейозе. Такие заболевания, как синдром Дауна, связаны с ошибками в делении хроматид и хромосом.
Что такое хроматида?
Живые существа с клетками, содержащими ядро, также называют эукариотами. Ваши гены и генетическая информация расположены в хромосомах. Эти макромолекулярные комплексы упакованы в белковый слой. Комплекс ДНК и белков также известен как хроматида.
Каждая хроматида содержит двойную цепь ДНК и связанных с ней белков. В зависимости от фазы клеточного цикла клетки хромосома соответствует точно одной или двум хроматидам. Таким образом, хроматиды представляют собой идентичные продольные половины метафазных хромосом. Продольные половины связаны между собой так называемой центромерой.
Второе деление мейоза происходит в мейозе. Разделенные половинки двух хроматидных хромосом разделяются. Это создает хромосомы только с одной хроматидой, которые также известны как однохроматидные хромосомы. Изменения хроматид во время клеточного цикла играют решающую роль в делении клеток.
Анатомия и строение
Каждая человеческая хромосома состоит из двух разных половин. В простейшем случае он содержит двойную спираль ДНК, также известную как молекула ДНК.
На самом деле молекула ДНК - это две одноцепочечные молекулы. Гистоны и другие белки прикреплены к двойной цепи ДНК. ДНК, гистоны и белки образуют общий пакет хроматина. Хроматида возникает из двойной цепи с прогрессирующим накоплением белков. Сразу после деления ядра хромосома становится единой хроматидной хромосомой.
При росте каждой клетки с целью деления клетки ДНК в какой-то момент клеточного цикла должна удваиваться, чтобы каждое дочернее ядро содержало копию всего генетического материала. После удвоения хромосома имеет идентичную двойную цепь ДНК, которая пространственно разделена и индивидуально покрыта белками. Так создаются сестринские хроматиды или двуххроматидные хромосомы.
Функции и задачи
Ядерное деление также известно как митоз. Это происходит на двух идентичных сестринских хроматидах хромосомы, каждая из которых проходит параллельно друг другу и отделена друг от друга тонкой щелью. На этом этапе клеточного цикла хромосома является самой узкой на центромере, но все же соединяет сестринские хроматиды друг с другом.
Во время перехода от митотической метафазы к митотической анафазе сестринские хроматиды полностью отделяются друг от друга. Это создает две дочерние хромосомы, каждая из которых распределяется по новому ядру клетки. Хромосомы во вновь созданных ядрах клетки снова соответствуют одной хроматиде. Таким образом, хроматида всегда содержит только одну двойную цепь ДНК. С другой стороны, хромосома может содержать две двойные цепи ДНК и, таким образом, до двух хроматид, в зависимости от фазы клеточного цикла. Политенные хромосомы в этом отношении являются исключением, поскольку они могут включать более тысячи двойных цепей ДНК. Хроматиды разделены центромерой на два плеча.
В зависимости от положения центромеры мы говорим о метацентрических, акроцентрических или субметацентрических хромосомах. Первые несут центромеру посередине. Акроцентрические хромосомы несут его на конце, а более короткое плечо чрезвычайно мало. У человека, например, это имеет место на хромосомах 13, 14, 15, 21, 22 и на Y-хромосоме. Субметацентрические хромосомы несут центромеру между серединой и концом. Ваша более короткая рука называется p-arm. Ваша длинная рука - это рука q.
Концы хромосом также называются теломерами и содержат чрезвычайно короткую и идентично повторяющуюся последовательность ДНК, которая соответствует TTAGGG у человека. На этом этапе хромосомы укорачиваются с каждой дупликацией. У человека генетический материал рибосомной РНК находится в коротких плечах акроцентрических хромосом. Когда клетки перестают делиться и достигают фазы G0, они остаются идентичными своей хроматиде. Если ищется другое деление, хромосомы растут в фазе G1. В S-фазе ДНК удваивается, а двойная цепь ДНК присутствует дважды. В мейозе созданные таким образом сестринские хроматиды находятся в непосредственной близости от гомологичной хромосомы другого родителя.
Может происходить обмен сестринскими хроматидами, в результате чего хроматиды на одном уровне разрываются и обмениваются ими с частями гомологичной хромосомы. Эти процессы известны как кроссинговер или рекомбинация. Хромосомы конденсируются в профазе митоза. Нити сестринских хроматид распутаны и теперь лежат рядом друг с другом. В последующей метафазе хромосомы остаются двуххроматидными хромосомами. В анафазе их разделяет веретенообразный аппарат, тянущий хроматиды в противоположных направлениях.
болезни
Ошибки могут возникать в процессах деления на хроматиде. Эти ошибки вызывают разные заболевания. Самым известным из этих заболеваний является синдром Дауна, также известный как трисомия-21. В основе этого заболевания лежит повреждение хромосом.
Более чем в 90% случаев повреждение не связано с наследственными заболеваниями. Примерно один из 700 новорожденных страдает трисомией 21. При этом заболевании хромосома 21 не удвоилась, а утроилась. Это создает дополнительные хромосомы или сегменты хромосомы. Вместо 46 хромосом у людей с трисомией 47 хромосом. Такие хромосомные дефекты связаны с отсутствием разделения хромосом. Во время формирования и созревания сперматозоидов и яйцеклеток одна хромосома не была разделена. Причина этого неразделения или неразъединения еще не выяснена.
Ошибки также могут возникать во время кроссинговера или рекомбинации гомологичных сестринских хроматид, что может вызвать пороки развития или другие аномалии. Либо в таком дефекте хромосом больше, либо их меньше, что иногда даже ограничивает жизнеспособность эмбриона. В других случаях части хромосом соединяются неправильно, что приводит к бесполезным цепочкам.
Это может быть, например, из-за вставки определенных частей хромосомы в неправильное место. С другой стороны, делеция - это когда часть хромосомы полностью удаляется и теряется. В зависимости от местоположения делеции это явление также может ухудшить жизнеспособность.
