ХРОМАТИДЫ: ФУНКЦИИ И ЧАСТИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Хроматид является одним из двух копий , которые получают путем репликации эукариотической хромосомы, видимые только во время деления клеток событий , таких как митоза и мейоза.

Во время митотического деления сестринские хроматиды являются результатом репликации ДНК одной и той же хромосомы и отличаются от гомологичных хромосом тем, что происходят от двух разных индивидуумов, матери и отца, поэтому, хотя они и являются рекомбинировать, они не идентичны друг другу.

Таким образом, хроматиды являются частью всех эукариотических хромосом и выполняют важные функции в точной передаче генетической информации от клетки к ее потомству, так как, например, генетическое содержание двух сестринских хроматид клетки в митозе идентично. ,

В общем, каждая хроматида состоит из ДНК, намотанной на ядра, образованные октамерами гистоновых белков, которые активно участвуют в регуляции экспрессии генов, содержащихся в указанной молекуле ДНК.

Поскольку их можно увидеть только во время деления, хроматиды обычно видны парами, плотно прилегающими друг к другу по всей своей длине и особенно в области центромеры.

Хроматидные функции

Общая схема хромосомы, на которой отмечены хроматиды (Источник: Myckel через Wikimedia Commons)

Хроматиды - это ядерные структуры, которые несут генетическую и эпигенетическую информацию всех эукариотических клеток. Они необходимы для правильного распределения наследственного материала во время деления клеток, будь то митоз или мейоз.

Формирование клеток во время митоза и гамет

Поскольку этот термин используется специально для обозначения дублированного генетического материала хромосомы, хроматида важна для образования генетически идентичных клеток во время митоза и для образования гамет во время мейоза репродуктивных организмов. сексуальна.

Генетический материал, который содержится в хроматидах и который передается от клетки к ее потомству через клеточное деление, содержит всю информацию, необходимую для придания клеткам их собственных характеристик и, следовательно, организма, который они образуют.

Передача генетической информации

Правильное разделение сестринских хроматид имеет важное значение для функционирования живого существа, потому что, если они не передаются добросовестно от одной клетки к другой или если они не разделяются во время деления, могут возникнуть генетические нарушения, пагубные для развития клетки. организм.

Это особенно верно для диплоидных организмов, таких как, например, людей, но не полностью для других полиплоидных организмов, таких как растения, поскольку у них есть «запасные» наборы своих хромосом, то есть они имеют больше в двух экземплярах.

У женщин, например, есть две копии Х-половой хромосомы, поэтому любую ошибку репликации в одной из них можно «исправить» или «дополнить» информацией, содержащейся в другой, иначе мужчины, поскольку у них есть одна копия Y-хромосомы и одна копия X-хромосомы, которые не являются гомологичными.

Части хроматид

Хроматида состоит из высокоорганизованной и компактной двухполосной молекулы ДНК. Уплотнение этой молекулы происходит благодаря ее ассоциации с набором гистоновых белков, которые образуют структуру, называемую нуклеосомой, вокруг которой намотана ДНК.

Скручивание ДНК вокруг нуклеосом возможно, потому что гистоны содержат большое количество положительно заряженных аминокислот, которым удается электростатически взаимодействовать с характерными отрицательными зарядами нуклеиновой кислоты.

Нуклеосомы, в свою очередь, сворачиваются сами по себе, уплотняясь еще больше и образуя нитевидную структуру, известную как 30-нанометровое волокно, которое наблюдается во время митоза.

В одной области этой карты находится комплекс белков ДНК, называемый центромерой, в котором находится кинетохора, где митотическое веретено связывается во время деления клетки.

Хроматиды во время митоза

В конце митотической профазы можно проверить, что каждая хромосома состоит из двух филаментов, соединенных вместе по всей ее структуре и особенно в более компактной области, известной как центромера; Эти филаменты - сестринские хроматиды, продукт предыдущей репликации.

Хромосомы в процессе деления клеток (Источник: SyntaxError55 в англоязычной Википедии через Wikimedia Commons)

Тесное соединение сестринских хроматид по всей их структуре достигается благодаря белковому комплексу, называемому когезин, который функционирует как «мост» между ними. Эта когезия устанавливается по мере репликации ДНК до разделения хроматид в сторону дочерних клеток.

Когда сестринские хроматиды разделяются во время метафазы-анафазы, каждая хроматида, которая секретируется в одну из дочерних клеток, считается хромосомой, которая реплицируется и снова образует сестринскую хроматиду перед следующим митозом.

Хроматиды во время мейоза

Большинство эукариотических клеток организмов, имеющих половое размножение, имеют в своем ядре набор хромосом от одного родителя и другой набор от другого, то есть одни хромосомы от матери, а другие от отца, которые известны как гомологичные хромосомы, поскольку они генетически эквивалентны, но не идентичны.

Каждая гомологичная хромосома - это высокоупорядоченная цепь ДНК и белков (хроматида), которая до того, как клетка начинает процесс деления, свободно располагается в ядре.

Перед тем, как половая клетка входит в мейотическую фазу, каждая гомологичная хромосома дублируется и состоит из двух идентичных сестринских хроматид, соединенных по всей ее структуре и в центромерной области, как это происходит во время митоза.

Во время профазы первого мейотического деления гомологичные хромосомы (от отца и матери), каждая из которых уже состоит из двух сестринских хроматид, сближаются по всей своей длине посредством процесса, называемого синапсом, посредством которого Образуется комплекс, называемый тетрадой, состоящий из каждой гомологичной хромосомы и ее сестринской хроматиды.

Синапс обеспечивает генетический обмен или рекомбинацию между гомологичными хромосомами, которые впоследствии будут разделяться во время анафазы I мейоза и распределяться по отдельным клеткам.

Сестринские хроматиды каждой гомологичной хромосомы секретируются как единое целое во время первого деления мейоза, поскольку они перемещаются в одну и ту же клетку, но отделяются друг от друга во время мейоза II, когда образуются клетки с гаплоидным числом хромосом.

Ссылки

1. Клуг, WS, и Каммингс, MR (2006). Понятия генетики. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education.
2. Михаэлис, К., Сиоск, Р., и Нэсмит, К. (1997). Когезины: хромосомные белки, предотвращающие преждевременное разделение сестринских хроматид. Ячейка, 91 (1), 35-45.
3. Ревенкова, Э., и Джессбергер, Р. (2005). Сохранение сестринских хроматид вместе: когезины в мейозе. Репродукция, 130 (6), 783-790.
4. Соломон, Б. Мартин, Биология, 7-е издание, Thompson Learning Inc., 2005. ISBN 0-534-49276.
5. Судзуки Д. Т. и Гриффитс А. Дж. (1976). Введение в генетический анализ. WH Freeman and Company.