כרומטיד

כרומטידים הם חלק מהכרומוזומים. הם מכילים גדיל כפול של DNA ומשחקים תפקיד במיטוזה ובמיוזה. מחלות כמו תסמונת דאון קשורות לטעויות בחלוקת הכרומטים והכרומוזומים.

מה זה כרומטיד?

יצורים חיים עם תאים המכילים גרעין נקראים גם איקריוטים. הגנים והמידע הגנטי שלך נמצאים בכרומוזומים. קומפלקסים מקרומולקולריים אלה נארזים בשכבת חלבונים. קומפלקס ה- DNA והחלבונים ידוע גם כרומטיד.

כל כרומטיד מכיל גדיל כפול של DNA והחלבונים הנלווים אליו. בהתאם לשלב מחזור התא של התא, כרומוזום מתאים לכרומטידים אחד או שניים בדיוק. הכרומטידים הם אפוא החצאים האורכיים הזהים של כרומוזומי המטאפזה. חצאי האורך קשורים על ידי מה שמכונה צנטרומרים.

החלוקה המיוטית השנייה מתרחשת במיוזה. החצאים המפוצלים של הכרומוזומים הדו-כרומטיים נפרדים. זה יוצר כרומוזומים עם כרומטיד אחד בלבד, הידועים גם ככרומוזומים חד כרומידיים. השינויים בכרומטיד במהלך מחזור התאים ממלאים תפקיד מכריע בחלוקת התא.

אנטומיה ומבנה

כל כרומוזום אנושי מורכב משני חצאים שונים. במקרה הפשוט ביותר, הוא מכיל סליל כפול של DNA, המכונה גם מולקולת DNA.

במציאות, מולקולת ה- DNA היא שתי מולקולות חד-גדולות. היסטונים וחלבונים אחרים מחוברים לחוט הכפול של ה- DNA. ה- DNA, ההיסטונים והחלבונים מהווים את החבילה הכוללת של הכרומטין. הכרומטיד נובע מהגדיל הכפול עם הצטברות מתקדמת של חלבונים. מיד לאחר חלוקת גרעין, הכרומוזום הופך לכרומוזום כרומידום יחיד.

עם כל צמיחת תאים במטרה חלוקת תאים, ה- DNA צריך להכפיל בשלב כלשהו של מחזור התא כך שגרעיני הבת כל אחד מכיל עותק של החומר הגנטי כולו. לאחר הכפלה יש לכרומוזום גדיל כפול זהה של DNA המופרד במרחב ומצופה בנפרד על ידי חלבונים. כך נוצרים כרומטידים אחים או כרומוזומים דו-כרומטיים.

פונקציה ומשימות

חלוקה גרעינית ידועה גם בשם מיטוזה. זה מתרחש על שני כרומטידיות אחיות זהים של כרומוזום, שכל אחד מהם פועל במקביל זה לזה ונפרדים זה מזה על ידי פער דק. בנקודה זו של מחזור התא, הכרומוזום הוא הצר ביותר בסנטרומר, אך עדיין מחבר בין כרומטידיות האחות זו לזו.

במהלך המעבר ממטאפוזה מטוטוזית לאנפזה מיטוטית, כרומטידיות האחות נפרדות זו מזו. זה יוצר שני כרומוזומים של בת, שכל אחד מהם מופץ על גרעין תא חדש. הכרומוזומים בגרעיני התא החדשים שנוצרו תואמים שוב כרומטיד יחיד. לכן הכרומטיד מכיל תמיד רק גדיל כפול אחד של DNA. לעומת זאת, כרומוזום יכול להכיל שני גדילי DNA כפולים וכך עד שני כרומטים, תלוי בשלב מחזור התא. כרומוזומי הפולינטה הם חריגים בהקשר זה, מכיוון שהם יכולים להכיל יותר מאלף גדילי DNA כפול. הכרומטידים מחולקים לשתי זרועות על ידי המרכזיות שלהם.

בהתאם למיקום הצנטרומי, אנו מדברים על כרומוזומים מטצנטריים, אקרוצנטריים או תת-צנטריים. הראשונים נושאים את המרכזיות באמצע. כרומוזומים אקרוצנטריים נושאים אותו בסוף, כאשר הזרוע הקצרה קטנה ביותר. אצל בני אדם, למשל, זה המקרה בכרומוזומים 13, 14, 15, 21, 22 ובכרומוזום Y. כרומוזומים תת-צנטריים נושאים את המרכזיות בין האמצע לסוף. הזרוע הקצרה יותר שלך נקראת P-arm. הזרוע הארוכה יותר שלך היא זרוע ה- q.

קצות הכרומוזומים נקראים גם טלומרים ומכילים רצף קצר מאוד של DNA המשוחזר זהה, התואם TTAGGG בבני אדם. בשלב זה הכרומוזומים מתקצרים עם כל שכפול. אצל בני אדם, החומר הגנטי של RNA ריבוזומלי נמצא בזרועות הקצרות של כרומוזומים אקרוצנטריים. כאשר התאים מפסיקים להתחלק ומגיעים לשלב G0, הם נשארים זהים לכרומטיד שלהם. אם מבקשים חלוקה אחרת, הכרומוזומים גדלים בשלב ה- G1. בשלב S ה- DNA מכפיל את עצמו והגדול הכפול של ה- DNA קיים פעמיים. במיוזה, כרומטידיות האחות שנוצרו בדרך זו נמצאות בסמיכות ישירה לכרומוזום ההומולוגי של ההורה האחר.

יכולה להתרחש חילופי כרומטות אחות, הגורמת לכרומטידים להתנתק באותה רמה ולהחליף אותם עם חלקים מהכרומוזום ההומולוגי. תהליכים אלה ידועים כמעבר או קומבינציה מחדש. הכרומוזומים מתמצאים בנבואה של מיטוזה. החוטים של כרומטידיות האחות אינם מעורבבים וכעת שוכבים אחד ליד השני. במטאפזה שלאחר מכן הכרומוזומים נשארים כרומוזומים דו-כרומטיים. באנאפזה הם מופרדים על ידי מתקן הציר המושך את הכרומטידים לכיוונים מנוגדים.

מחלות

שגיאות יכולות להתרחש בתהליכי החלוקה על הכרומטיד. טעויות אלה גורמות למחלות שונות. הידועה ביותר מבין מחלות אלה היא תסמונת דאון, הידועה גם בשם טריזומיה -21. הבסיס למחלה זו הוא נזק כרומוזומי.

בלמעלה מ- 90 אחוז מהמקרים הנזק אינו תלוי במחלות תורשתיות. בערך אחד מכל 700 יילודים סובל משלישייה 21. במחלה זו הכרומוזום 21 לא הוכפל, אלא שילש את עצמו. זה יוצר כרומוזומים נוספים או קטעי כרומוזום. במקום 46 כרומוזומים, לאנשים עם טריזומיה 47 כרומוזומים. פגמים כרומוזומליים כאלה קשורים לחוסר הפרדה של כרומוזומים. במהלך היווצרות והתבגרות זרע ותאי הביצית, כרומוזום אחד לא הופרד. הסיבה לאי-הפרדה או אי-הפרדה זו טרם הובהרה.

שגיאות יכולות להתרחש גם במהלך המעבר או בשילוב מחדש של הכרומטידים האחות ההומולוגיים, העלולים לעורר מומים או מומים אחרים. או שיש יותר כרומוזומים במום כזה או שיש פחות, מה שלפעמים אפילו מגביל את הכדאיות של העובר. במקרים אחרים, חתיכות הכרומוזומים מורכבים בצורה לא נכונה, וכתוצאה מכך שרשראות חסרות תועלת.

זה יכול להיות המקרה, למשל, בגלל החדרת חלקי כרומוזום מסוימים במקום הלא נכון. מחיקה, לעומת זאת, היא כאשר חתיכת כרומוזום מוחקת ואובדת לחלוטין. בהתאם למיקום המחיקה, תופעה זו יכולה גם לפגוע בכדאיות.