אנו מסבירים מהם כרומוזומים וכיצד מורכב המבנה שלהם. בנוסף, תפקידיו העיקריים וסוגי הכרומוזומים.
מה הם כרומוזומים
כרומוזומים הם המבנים המאורגנים מאוד בתוך תאים ביולוגיים, המורכבים מ-DNA ואחרים חֶלְבּוֹן, ואיפה רוב ה מידע גנטי של יחיד. יש להם צורה מוגדרת של X, אשר ניתנת לצפייה מושלמת במהלך שלבי חלוקת התא או שכפול (מיוזה אוֹ מיטוזה).
לכל כרומוזום יש צורה וגודל אופייניים, והם נמצאים בזוגות, בדרך כלל במספרים זהים עבור כל הפרטים של אותו כרומוזום. מִין. בהתאם למספר הכרומוזומים שיש להם (עומס כרומוזומים), ה תאים זה יכול להיות דיפלואיד (2n) או הפלואיד (1n). מספר הכרומוזומים של המין האנושי הוא 46 זוגות.
כרומוזומים התגלו ב תאי ירקות בסוף המאה ה-19 על ידי המדענים קארל וילהלם פון נאגלי (שוויץ) ואדואר ואן בננדן (בלגיה), באופן עצמאי, ושמם בא בדיוק מהתמיסות שהיו מסוגלות להתבונן בהן (מיוונית:chroma, "צבע", וסומא, "גוף").
אך רק במאה ה-20 הובן תפקידם של הכרומוזומים בתורשה ובהעברה גנטית: נאלצנו לחכות לחוקי מנדל ולחוקים הראשונים. מחקר עליו DNA.
בתאים של יצורים אוקריוטיים (כלומר, מסופקים עם גרעין התא), הכרומוזומים מורכבים מכרומטין, החומר המרכיב את ה-DNA, RNA וחלבונים אחרים, חלקם בסיסיים הנקראים היסטונים וחלקם לא-היסטונים. כל זה מרכיב נוקלאוזומים, ויוצרים קבוצות לא פעילות של DNA המרכיבות את הכרומוזומים עצמם.
מבנה הכרומוזומים
לכרומוזומים מבנה כפול, המורכב משני מבנים מקבילים זה לזה ומחוברים על ידי צנטרומר, הנקרא כרומטידות. בכל אחת מה"זרועות" של כרומטיד ממוקמות גנים, במיקום זהה ביחס למקבילו (זכור שהם בצורת X), בתאים הנקראיםלוקוס (לוקוסים ברבים).
מכיוון שהכרומוזומים מורכבים מצנטרומר המחלק כל כרומטיד לשתי זרועות: קצרה (זרוע p) וארוכה (זרוע q), בהתאם למיקום הצנטרומר, אנו יכולים לדבר על:
- כרומוזומים מטאצנטריים. הצנטרומר נמצא כמעט באמצע המבנה, ויוצר זרועות של אורך מאוד דומה.
- כרומוזומים תת-מטצנטריים. הצנטרומר מקוזז מהמרכז, אבל לא יותר מדי. זה יוצר זרועות לא מדויקות ואסימטריות, שניתן להבחין בהן בבירור.
- כרומוזומים אקרוצנטריים. הצנטרומר נמצא בקצה אחד, ויוצר זרועות שונות במידה רבה.
מצד שני, לכרומוזומים האוקריוטיים יש טלומרים בקצותיהם: מורכבים מאזורי DNA שחוזרים על עצמם מאוד, שאינם מקודדים, הממלאים את הפונקציה של מתן יציבות מבנית לכל הכרומוזום.
באורגניזמים פרוקריוטיים (ללא גרעין תא), לעומת זאת, לכרומוזומים אין טלומרים, שכן צורתם עגולה.
תפקוד הכרומוזומים
תפקידם של הכרומוזומים לא יכול להיות חשוב יותר: הם אחראים על העברת המידע הגנטי הכלול ב-DNA של תא האם לצאצאים, המאפשרים שכפול תאים ולצמיחת אורגניזמים, החלפת תאים ישנים או פגומים, וכן יצירת תאי רבייה (כמו גם אנשים חדשים במהלך רבייה מינית). מדובר במבנים ביולוגיים המשמרים תוכן גנטי ומונעים (במידת האפשר) להינזק או לאיבוד.
סוגי כרומוזומים
כפי שכבר נראה, ישנם כרומוזומים שונים עבור תאים איקריוטיים י פרוקריוטים, ניתן להבדיל בצורה ותפקוד.
- כרומוזומים פרוקריוטים. יש להם גדיל DNA יחיד והם ממוקמים בתוך הנוקלואידים הפזורים ברחבי ציטופלזמה של תאים.
- כרומוזומים אוקריוטיים. הם גדולים במידה ניכרת, יש להם גדיל כפול של DNA ליניארי (סליל כפול).
עם זאת, הכרומוזומים של יצורים חיים ניתן להבחין באוקריוטים גם על פי תפקידם הספציפי במבנה הגנום הכולל של הפרט, דבר שחשוב ביותר בעת יצירת פרט חדש מהמין באמצעות רבייה מינית:
- כרומוזומים סומטיים.נקראים גם אוטוזומליים, הם נותנים לפרט את המאפיינים הלא-מיניים שלו, כלומר אלו שמגדירים אותו בשאר ההיבטים הלא-פוריים.
- כרומוזומי מין. הידועים כאלוזומים, הם הכרומוזומים הקובעים את המאפיינים המיניים של הפרט ולכן ניתן להבדיל אותם לפי מגדר ביולוגי: לזכרים יש 23 זוג כרומוזומים מסוג XY, בעוד שלנקבות יש סוג XX.