Termen kromosomer föreslogs först av V. Det är mycket svårt att identifiera kromosomkroppar i kärnorna i interfasceller med hjälp av morfologiska metoder. Kromosomerna själva, som klara, täta, väl synliga kroppar i ett ljusmikroskop, avslöjas bara kort före celldelningen.
Dela arbete på sociala nätverk
Om detta verk inte passar dig finns en lista med liknande verk längst ner på sidan. Du kan också använda sökknappen
Föreläsning #6
KROMOSOMER
Kromosomer är den huvudsakliga funktionella autoreproducerande strukturen i kärnan, i vilken DNA är koncentrerat och med vilken kärnans funktioner är associerade. Termen "kromosomer" föreslogs först av W. Waldeyer 1888.
Det är mycket svårt att identifiera kromosomkroppar i kärnorna i interfasceller med hjälp av morfologiska metoder. Egna kromosomer, som klara, täta, väl synliga kroppar under ett ljusmikroskop, avslöjas bara kort före celldelningen. I själva interfasen ses kromosomerna inte som täta kroppar, eftersom de är i ett upplöst, dekondenserat tillstånd.
Antal och morfologi av kromosomer
Antalet kromosomer är konstant för alla celler av en given djur- eller växtart, men varierar avsevärt i olika objekt. Det är inte relaterat till organisationsnivån för levande organismer. Primitiva organismer kan ha många kromosomer, medan högorganiserade organismer kan ha mycket mindre. Till exempel, i vissa radiolarier når antalet kromosomer 1000-1600. Rekordhållaren bland växter när det gäller antalet kromosomer (ca 500) är gräsormbunken, 308 kromosomer i mullbärsträdet. Låt oss ge exempel på det kvantitativa innehållet av kromosomer i vissa organismer: kräftor - 196, människor - 46, schimpanser - 48, mjukt vete - 42, potatis - 18, Drosophila - 8, husfluga - 12. Det minsta antalet kromosomer ( 2) observeras i en av rundmaskraser, haplopapus-kompositväxten har bara 4 kromosomer.
Storleken på kromosomerna i olika organismer varierar kraftigt. Så längden på kromosomerna kan variera från 0,2 till 50 mikron. De minsta kromosomerna finns i vissa protozoer, svampar, alger, mycket små kromosomer i lin och sjövass; de är så små att de knappt syns i ett ljusmikroskop. De längsta kromosomerna finns hos vissa orthopteran-insekter, hos groddjur och hos liljor. Längden på mänskliga kromosomer är i intervallet 1,5-10 mikron. Tjockleken på kromosomerna varierar från 0,2 till 2 mikron.
Kromosomernas morfologi studeras bäst vid tidpunkten för deras största kondensation, i metafas och i början av anafas. Kromosomerna hos djur och växter i detta tillstånd är stavformade strukturer av olika längd med en ganska konstant tjocklek, de flesta av kromosomerna kan lätt hitta en zonprimär förträngningsom delar en kromosom i två axel . I regionen av den primära förträngningen är belägen centromer eller kinetochore . Det är en plattliknande struktur formad som en skiva. Den är förbunden med tunna fibriller med kromosomkroppen i förträngningsområdet. Kinetochore är dåligt förstådd strukturellt och funktionellt; Sålunda är det känt att det är ett av centrum för tubulinpolymerisation; knippen av mikrotubuli i den mitotiska spindeln växer från den och går mot centriolen. Dessa buntar av mikrotubuli är involverade i rörelsen av kromosomer till cellens poler under mitos. Vissa kromosomer harsekundär förträngning. Den senare är vanligtvis belägen nära den distala änden av kromosomen och separerar ett litet område - satellit . Satellitens dimensioner och form är konstanta för varje kromosom. Storleken och längden på de sekundära förträngningarna är också ganska konstanta. Vissa sekundära förträngningar är specialiserade sektioner av kromosomer associerade med bildandet av nukleolen (nukleolära organisatörer), resten är inte associerade med bildandet av nukleolen och deras funktionella roll är inte helt klarlagd. Armar av kromosomer slutar i ändsegment - telomerer. De telomeriska ändarna av kromosomer kan inte koppla ihop med andra kromosomer eller deras fragment, i motsats till ändarna av kromosomer som saknar telomera regioner (som ett resultat av brott), som kan förena samma trasiga ändar av andra kromosomer.
Beroende på platsen för den primära förträngningen (centromeren) särskiljs följande typer av kromosomer:
1. metacentrisk- centromeren ligger i mitten, armarna är lika eller nästan lika långa, i metafas förvärvar den V-formad;
2. submetacentrisk- den primära förträngningen är något förskjuten till en av polerna, en axel är något längre än den andra, i metafas har den L-formad;
3. akrocentrisk- centromeren är starkt förskjuten till en av polerna, en arm är mycket längre än den andra, böjer sig inte i metafas och har en stavformad form;
4. telocentrisk- centromeren ligger i änden av kromosomen, men sådana kromosomer finns inte i naturen.
Vanligtvis har varje kromosom bara en centromer (monocentriska kromosomer), men kromosomer kan förekomma dicentrisk (med 2 centromerer) ochpolycentrisk(har flera centromerer).
Det finns arter (t.ex. sedges) i vilka kromosomerna inte innehåller synliga centromera regioner (kromosomer med diffust placerade centromerer). De kallas acentrisk och inte kan utföra en ordnad rörelse under celldelning.
Kemisk sammansättning av kromosomer
Huvudkomponenterna i kromosomerna är DNA och grundläggande proteiner (histoner). DNA-komplex med histonerdeoxiribonukleoprotein(DNP) - utgör cirka 90 % av massan av båda kromosomerna isolerade från interfaskärnor och kromosomer från delande celler. Innehållet av DNP är konstant för varje kromosom i en given typ av organism.
Av mineralkomponenterna är de viktigaste kalcium- och magnesiumjoner, som ger plasticitet till kromosomerna, och deras borttagande gör kromosomerna mycket sköra.
Ultrastruktur
Varje mitotisk kromosom är täckt ovanpå pellicle . Inuti är matris , i vilken en spiralformad tråd av DNP finns, 4-10 nm tjock.
Elementära fibriller av DNP är huvudkomponenten som ingår i strukturen av mitotiska och meiotiska kromosomer. Därför, för att förstå strukturen hos sådana kromosomer, är det nödvändigt att veta hur dessa enheter är organiserade i den kompakta kromosomkroppen. Intensiva studier av kromosomernas ultrastruktur började i mitten av 1950-talet, vilket är förknippat med införandet av elektronmikroskopi i cytologi. Det finns 2 hypoteser för organiseringen av kromosomerna.
ett). Uninemnaya hypotesen säger att det bara finns en dubbelsträngad DNP-molekyl i kromosomen. Denna hypotes har morfologiska, autoradiografiska, biokemiska och genetiska bekräftelser, vilket gör denna synpunkt till den mest populära idag, eftersom den är bevisad åtminstone för ett antal föremål (Drosophila, jästsvampar).
2). Polynemic hypotesen är att flera dubbelsträngade DNP-molekyler kombineras till ett knippe - hälta , och i sin tur bildar 2-4 kromoner, vridna, en kromosom. Nästan alla observationer av kromosompolynemi gjordes med hjälp av ett ljusmikroskop på botaniska föremål med stora kromosomer (liljor, olika lökar, bönor, tradescantia, pion). Det är möjligt att fenomenen polynemi som observeras i cellerna hos högre växter endast är karakteristiska för dessa objekt.
Det är alltså möjligt att det finns flera olika principer för den strukturella organisationen av kromosomer i eukaryota organismer.
I interfasceller despiraliseras många sektioner av kromosomer, vilket är förknippat med deras funktion. De kallas eukromatin. Man tror att de eukromatiska regionerna i kromosomerna är aktiva och innehåller hela huvudkomplexet av gener i en cell eller organism. Eukromatin observeras i form av fin granularitet eller är inte alls urskiljbar i kärnan i interfascellen.
Under övergången av en cell från mitos till interfas förblir vissa zoner av olika kromosomer eller till och med hela kromosomer kompakta, spiraliserade och färgas väl. Dessa zoner kallas heterokromatin . Det finns i cellen i form av stora korn, klumpar, flingor. Heterokromatiska regioner är vanligtvis belägna i de telomera, centromera och perinukleolära regionerna av kromosomerna, men de kan också vara en del av deras inre delar. Förlusten av även betydande delar av heterokromatiska regioner av kromosomerna leder inte till celldöd, eftersom de inte är aktiva och deras gener tillfälligt eller permanent inte fungerar.
Matrisen är en komponent av de mitotiska kromosomerna hos växter och djur, frigörs under despiralisering av kromosomer och består av fibrillära och granulära strukturer av ribonukleoprotein-natur. Det är möjligt att matrisens roll består i överföringen av RNA-innehållande material genom kromosomer, vilket är nödvändigt både för bildandet av nukleoler och för återställandet av den egentliga karyoplasman i dotterceller.
kromosomuppsättning. Karyotyp
Konstantiteten hos sådana funktioner som storleken, placeringen av de primära och sekundära förträngningarna, närvaron och formen av satelliter bestämmer kromosomernas morfologiska individualitet. Tack vare denna morfologiska individualitet är det i många arter av djur och växter möjligt att känna igen vilken kromosom som helst i uppsättningen i vilken cell som delar sig.
Helheten av kromosomernas antal, storlek och morfologi kallas karyotyp av denna typ. En karyotyp är som ansiktet på en art. Även hos närbesläktade arter skiljer sig kromosomuppsättningar från varandra antingen i antalet kromosomer, eller i storleken på åtminstone en eller flera kromosomer, eller i formen på kromosomerna och i deras struktur. Därför kan strukturen av karyotypen vara en taxonomisk (systematisk) egenskap som används alltmer i taxonomin för djur och växter.
Den grafiska representationen av en karyotyp kallas idiogram.
Antalet kromosomer i mogna könsceller kallas haploid (betecknad med n ). Somatiska celler innehåller dubbelt antal kromosomer - diploid uppsättning (2 n ). Celler med mer än två uppsättningar kromosomer kallas polyploid (3n, 4n, 8n, etc.).
Den diploida uppsättningen innehåller parade kromosomer, identiska i form, struktur och storlek, men med ett annat ursprung (den ena modern, den andra faderlig). De kallas homolog.
Hos många högre diploida djur finns det en eller två oparade kromosomer i den diploida uppsättningen, som skiljer sig åt hos hanar och honor - detta genital kromosomer. Resten av kromosomerna kallas autosomer . Fall beskrivs när hanen bara har en könskromosom och honan har två.
Hos många fiskar, däggdjur (inklusive människor), vissa amfibier (grodor av släktet Rana ), insekter (baggar, Diptera, Orthoptera), den stora kromosomen betecknas med bokstaven X och den lilla med bokstaven U. Hos dessa djur, i karyotypen av honan, representeras det sista paret av två XX-kromosomer och hos hanen av XY-kromosomer.
Hos fåglar, reptiler, vissa fiskarter, vissa amfibier (svansade amfibier), fjärilar, har hankönet samma könskromosomer ( WW -kromosomer), och kvinnliga - olika ( WZ-kromosomer).
Hos många djur och människor, i cellerna hos kvinnliga individer, fungerar inte en av de två könskromosomerna och förblir därför helt i ett spiraliserat tillstånd (heterokromatin). Det finns i interfaskärnan i form av en klumpsexkromatinvid det inre kärnmembranet. Könskromosomerna i den manliga kroppen fungerar både livet ut. Om könskromatin finns i cellkärnorna i den manliga kroppen betyder det att han har en extra X-kromosom (XXY - Kleinfelters sjukdom). Detta kan uppstå som ett resultat av försämrad spermatogenes eller oogenes. Studiet av innehållet av könskromatin i interfaskärnor används i stor utsträckning inom medicin för att diagnostisera mänskliga kromosomala sjukdomar orsakade av obalans i könskromosomerna.
Karyotypförändringar
Förändringar i karyotypen kan vara förknippade med en förändring av antalet kromosomer eller med en förändring i deras struktur.
Kvantitativa förändringar i karyotyp: 1) polyploidi; 2) aneuploidi.
polyploidi – Det här är en multipel ökning av antalet kromosomer jämfört med haploiden. Som ett resultat, istället för vanliga diploida celler (2 n ) bildas till exempel triploida (3 n ), tetraploid (4 n ), oktaploid (8 n ) celler. Så i en lök, vars diploida celler innehåller 16 kromosomer, de triploida cellerna innehåller 24 kromosomer och de tetraploida cellerna innehåller 32 kromosomer. Polyploida celler kännetecknas av stor storlek och ökad viabilitet.
Polyploidi är utbredd i naturen, särskilt bland växter, av vilka många arter har uppstått som ett resultat av flera fördubblingar av antalet kromosomer. De flesta odlade växter, såsom mjukt vete, flerradskorn, potatis, bomull, de flesta frukt- och prydnadsväxter, är naturligt förekommande polyploider.
Experimentellt erhålls polyploida celler lättast genom inverkan av en alkaloid. kolchicin eller andra ämnen som stör mitos. Kolchicin förstör delningsspindeln, på grund av vilken redan dubblerade kromosomer förblir i ekvatorns plan och inte divergerar mot polerna. Efter avslutad verkan av kolchicin bildar kromosomerna en gemensam kärna, men redan större (polyploid). Under efterföljande delningar kommer kromosomerna återigen att fördubblas och divergera mot polerna, men ett dubbelt antal av dem kommer att finnas kvar. Artificiellt erhållna polyploider används ofta i växtförädling. Varianter av triploida sockerbetor, tetraploid råg, bovete och andra grödor har skapats.
Hos djur är fullständig polyploidi mycket sällsynt. Till exempel lever en av arterna av grodor i Tibets berg, vars befolkning på slätten har en diploid kromosomuppsättning, och högbergspopulationerna har en triploid eller till och med tetraploid.
Hos människor leder polyploidi till kraftigt negativa konsekvenser. Födelse av barn med polyploidi är extremt sällsynt. Vanligtvis inträffar organismens död i det embryonala utvecklingsstadiet (cirka 22,6% av alla spontana aborter beror på polyploidi). Det bör noteras att triploidi förekommer 3 gånger oftare än tetraploidi. Om barn med triploidsyndrom fortfarande föds, har de anomalier i utvecklingen av yttre och inre organ, är praktiskt taget olönsamma och dör under de första dagarna efter födseln.
Somatisk polyploidi är vanligare. Så i mänskliga leverceller med åldern blir delande celler mindre och mindre, men antalet celler med en stor kärna eller två kärnor ökar. Bestämning av mängden DNA i sådana celler visar tydligt att de har blivit polyploida.
Aneuploidi - detta är en ökning eller minskning av antalet kromosomer, inte en multipel av haploid. Aneuploida organismer, det vill säga organismer där alla celler innehåller aneuploida uppsättningar av kromosomer, är vanligtvis sterila eller icke-livsdugliga. Som ett exempel på aneuploidi, överväg några mänskliga kromosomsjukdomar. Kleinfelters syndrom: i cellerna i den manliga kroppen finns en extra X-kromosom, vilket leder till en allmän fysisk underutveckling av kroppen, särskilt dess reproduktionssystem, och mentala avvikelser. Downs syndrom: en extra kromosom finns i 21 par, vilket leder till mental retardation, anomalier i inre organ; sjukdomen åtföljs av några yttre tecken på demens, förekommer hos män och kvinnor. Turners syndrom orsakas av brist på en X-kromosom i cellerna i den kvinnliga kroppen; manifesteras i underutvecklingen av reproduktionssystemet, infertilitet, yttre tecken på demens. Med en brist på en X-kromosom i cellerna i den manliga kroppen observeras ett dödligt utfall i embryonalstadiet.
Aneuploida celler uppstår ständigt i en multicellulär organism som ett resultat av en kränkning av det normala förloppet av celldelning. Som regel dör sådana celler snabbt, men under vissa patologiska tillstånd i kroppen förökar de sig framgångsrikt. En hög andel aneuploida celler är karakteristisk för till exempel många maligna tumörer hos människor och djur.
Strukturella förändringar i karyotypen.Kromosomförändringar, eller kromosomavvikelser, är resultatet av enstaka eller flera brott i kromosomer eller kromatider. Fragment av kromosomer vid brytpunkter kan ansluta med varandra eller med fragment av andra kromosomer i uppsättningen. Kromosomavvikelser är av följande typer. radering är förlusten av den mellersta delen av en kromosom. Difishencia är lösgörandet av änddelen av en kromosom. Inversion - lossnar ett kromosomsegment, vrider det 180 0 och bindning till samma kromosom; detta stör nukleotidernas ordning. duplicering lossning av ett segment av en kromosom och dess fästning till en homolog kromosom. Translokation lossning av ett segment av en kromosom och dess fästning till en icke-homolog kromosom.
Som ett resultat av sådana omarrangemang kan dicentriska och acentriska kromosomer bildas. Stora deletioner, divisioner och translokationer förändrar kromosomernas morfologi dramatiskt och är tydligt synliga under ett mikroskop. Små deletioner och translokationer, såväl som inversioner, detekteras genom en förändring i nedärvningen av gener lokaliserade i de regioner av kromosomer som påverkas av omarrangemanget, och genom en förändring i beteendet hos kromosomerna under bildandet av könsceller.
Strukturella förändringar i karyotypen leder alltid till negativa konsekvenser. Till exempel orsakas "kattens gråt"-syndrom av en kromosomal mutation (brist) i det 5:e kromosomparet hos människor; yttrar sig i den onormala utvecklingen av struphuvudet, vilket medför "jau" istället för ett normalt skrik i tidig barndom, en eftersläpning i fysisk och mental utveckling.
Kromosomreduplicering
Fördubbling (reduplicering) av kromosomer bygger på processen för DNA-reduplicering, d.v.s. processen för självreproduktion av makromolekyler av nukleinsyror, vilket säkerställer den exakta kopieringen av genetisk information och dess överföring från generation till generation. DNA-syntes börjar med separation av strängar, som var och en fungerar som en mall för syntesen av en dottersträng. Produkterna av reduplicering är två dotter-DNA-molekyler, som var och en består av en förälder- och en barnsträng. En viktig plats bland redupliceringsenzymerna är upptagen av DNA-polymeras, vilket leder syntesen med en hastighet av cirka 1000 nukleotider per sekund (i bakterier). DNA-reduplicering är semi-konservativ, d.v.s. under syntesen av två dotter-DNA-molekyler innehåller var och en av dem en "gammal" och en "ny" sträng (denna metod för reduplicering bevisades av Watson och Crick 1953). Fragment som syntetiseras under reduplicering på samma sträng "tvärbinds" av enzymet DNA-ligas.
Reduplikation involverar proteiner som lindar upp den dubbla helixen av DNA, stabiliserar de otvinnade sektionerna och förhindrar molekylär intrassling.
DNA-reduplicering i eukaryoter sker långsammare (cirka 100 nukleotider per sekund), men samtidigt på många punkter i en DNA-molekyl.
Eftersom proteinsyntes sker samtidigt med DNA-replikation kan vi tala om kromosomreduplicering. Studier utförda redan på 1950-talet visade att oavsett hur många longitudinella DNA-strängar kromosomerna från organismer av olika arter innehåller, under celldelning beter sig kromosomerna som bestående av två samtidigt replikerande subenheter. Efter redupliceringen som sker i interfasen är varje kromosom dubbel, och redan innan delningsstart i cellen är allt redo för en jämn fördelning av kromosomerna mellan dottercellerna. Om delning inte sker efter reduplicering blir cellen polyploid. Under bildandet av polytenkromosomer replikeras kromoner, men divergerar inte, på grund av vilka jättekromosomer med ett stort antal kromoner erhålls.
Andra relaterade verk som kan intressera dig.vshm> |
|||
| 8825. | Mitotisk podil clitin. Budova kromosomer | 380,96 KB | |
| Budova kromosomer Laboratoriearbete nr 5 om mitos av yogas biologiska betydelse; forma sinnet att veta för hjälp av ljusmikroskopet av klitin i de lägre faserna av mitos, för att sätta dem i mikrofotografier för att installera ... | |||
| 16379. | Samtidigt har de utmaningar utan att övervinna som vårt land inte kan komma in i de modernas led blivit ännu tydligare. | 14,53 KB | |
| Samtidigt som de är immanenta till Rysslands historiska rötter förvärrar de effekten av krisen på den allmänna situationen i Ryssland och särskilt på möjligheterna att övervinna krisfenomen. Eftersom medelklassen, som stabiliserade situationen i samhället, gick förlorad i Ryssland under lång tid, beror de nuvarande fluktuationerna i köpkraften för majoriteten av befolkningen på närvaron av ett stabilt jobb och andra, som regel, låga inkomster i form av sidoinkomster och sociala förmåner. de som har officiell status i Ryssland ... | |||
| 20033. | Plasmodium malaria. Morfologi. Utvecklingscykler. Immunitet vid malaria. Kemoterapeutiska läkemedel | 2,35 MB | |
| Malarial plasmodium går igenom en komplex livscykel av utveckling som äger rum i människokroppen (asexuell cykel eller schizogoni) och myggan (sexuell cykel eller sporogoni). Utvecklingen av det orsakande medlet för malaria i människokroppen - schizogoni - representeras av två cykler: den första av dem äger rum i levercellerna (vävnad eller extraerytrocyt, schizogoni) och den andra - i röda blodkroppar (erytrocytschizogoni). | |||
| 6233. | Kärnans struktur och funktioner. Morfologi och kemisk sammansättning av kärnan | 10,22 kB | |
| Kärnorna är vanligtvis separerade från cytoplasman med en tydlig gräns. Bakterier och blågröna alger har inte en bildad kärna: deras kärna saknar en kärna och är inte separerad från cytoplasman av ett distinkt kärnmembran och kallas en nukleoid. Kärnform. | |||
Från skolböcker i biologi fick alla en chans att bekanta sig med termen kromosom. Konceptet föreslogs av Waldeyer 1888. Det översätts bokstavligen som en målad kropp. Det första forskningsobjektet var fruktflugan.
Allmänt om djurkromosomer
Kromosomen är strukturen i cellkärnan som lagrar ärftlig information. De bildas av en DNA-molekyl, som innehåller många gener. Med andra ord är en kromosom en DNA-molekyl. Dess mängd i olika djur är inte densamma. Så, till exempel, en katt har 38 och en ko har -120. Intressant nog har daggmaskar och myror det minsta antalet. Deras antal är två kromosomer, och hanen av den senare har en.
Hos högre djur, såväl som hos människor, representeras det sista paret av XY könskromosomer hos män och XX hos honor. Det bör noteras att antalet av dessa molekyler för alla djur är konstant, men för varje art är deras antal olika. Till exempel kan vi överväga innehållet av kromosomer i vissa organismer: schimpans - 48, kräftor - 196, varg - 78, hare - 48. Detta beror på den olika organisationsnivån hos ett djur.
På en notis! Kromosomerna är alltid ordnade i par. Genetiker hävdar att dessa molekyler är de svårfångade och osynliga bärarna av ärftlighet. Varje kromosom innehåller många gener. Vissa tror att ju fler av dessa molekyler, desto mer utvecklat är djuret, och dess kropp är mer komplex. I det här fallet bör en person inte ha 46 kromosomer, utan fler än något annat djur.
Hur många kromosomer har olika djur
Måste vara uppmärksam! Hos apor är antalet kromosomer nära det hos människor. Men varje typ har olika resultat. Så olika apor har följande antal kromosomer:
- Lemurer har 44-46 DNA-molekyler i sin arsenal;
- Schimpanser - 48;
- Babianer - 42,
- apor - 54;
- Gibbons - 44;
- Gorillor - 48;
- Orangutang - 48;
- Makaker - 42.
Familjen hunddjur (köttätande däggdjur) har fler kromosomer än apor.
- Så, vargen har 78,
- prärievarg - 78,
- i en liten räv - 76,
- men den vanliga har 34.
- Rovdjuren av lejonet och tigern har vardera 38 kromosomer.
- Kattens husdjur har 38, och dess hundmotståndare har nästan dubbelt så många, 78.
Hos däggdjur som är av ekonomisk betydelse är antalet av dessa molekyler som följer:
- kanin - 44,
- ko - 60,
- häst - 64,
- gris - 38.
Informativ! Hamstrar har de största kromosomuppsättningarna bland djur. De har 92 i sin arsenal. Även i denna rad finns igelkottar. De har 88-90 kromosomer. Och det minsta antalet av dessa molekyler är utrustade med kängurur. Deras antal är 12. Ett mycket intressant faktum är att mammuten har 58 kromosomer. Prover tas från frusen vävnad.
För större tydlighet och bekvämlighet kommer data från andra djur att presenteras i sammanfattningen.
Djurets namn och antalet kromosomer:
| Fläckig mård | 12 |
| Känguru | 12 |
| gul pungdjursmus | 14 |
| pungdjursmyrsötare | 14 |
| vanlig opossum | 22 |
| Opossum | 22 |
| Mink | 30 |
| Amerikansk grävling | 32 |
| Korsak (stäppräv) | 36 |
| Tibetansk räv | 36 |
| liten panda | 36 |
| Katt | 38 |
| ett lejon | 38 |
| Tiger | 38 |
| tvättbjörn | 38 |
| Kanadensisk bäver | 40 |
| Hyenor | 40 |
| Husmus | 40 |
| Babianer | 42 |
| Råttor | 42 |
| Delfin | 44 |
| kaniner | 44 |
| Mänsklig | 46 |
| Hare | 48 |
| Gorilla | 48 |
| Amerikansk räv | 50 |
| randig skunk | 50 |
| Får | 54 |
| Elefant (asiatisk, savann) | 56 |
| Ko | 60 |
| Tam get | 60 |
| ullig apa | 62 |
| Åsna | 62 |
| Giraff | 62 |
| Mule (en hybrid av en åsna och ett sto) | 63 |
| Chinchilla | 64 |
| Häst | 64 |
| Rävgrå | 66 |
| vitsvanshjortar | 70 |
| Paraguayansk räv | 74 |
| räv liten | 76 |
| Varg (röd, röd, maned) | 78 |
| Dingo | 78 |
| Prärievarg | 78 |
| Hund | 78 |
| vanlig schakal | 78 |
| Kyckling | 78 |
| Duva | 80 |
| Kalkon | 82 |
| Ecuadoriansk hamster | 92 |
| vanlig lemur | 44-60 |
| fjällräv | 48-50 |
| Echidna | 63-64 |
| igelkottar | 88-90 |
Antalet kromosomer hos olika djurarter
Som du kan se har varje djur olika antal kromosomer. Även bland medlemmar i samma familj skiljer sig indikatorerna. Tänk på exemplet med primater:
- gorilla har 48,
- makaken har 42 och apan har 54 kromosomer.
Varför det är så förblir ett mysterium.
Hur många kromosomer har växter?
Växtens namn och antal kromosomer:
Video
som innehåller gener. Namnet "kromosom" kommer från de grekiska orden (chrōma - färg, färg och sōma - kropp), och beror på att de under celldelningen är intensivt färgade i närvaro av grundläggande färgämnen (till exempel anilin).
Många forskare, sedan början av 1900-talet, har tänkt på frågan: "Hur många kromosomer har en person?". Så fram till 1955 var alla "mänsklighetens sinnen" övertygade om att antalet kromosomer i en person är 48, d.v.s. 24 par. Anledningen var att Theophilus Painter (en vetenskapsman från Texas) felaktigt räknade dem i förberedande delar av mänskliga testiklar, genom domstolsbeslut (1921). I framtiden kom andra forskare, som använder olika metoder för att räkna, också till denna åsikt. Även efter att ha utvecklat en metod för att separera kromosomer, ifrågasatte forskarna inte Painters resultat. Felet upptäcktes av forskarna Albert Levan och Jo-Hin Tjo 1955, som exakt beräknade hur många par kromosomer en person har, nämligen 23 (en modernare teknik användes i deras beräkning).
Somatiska celler och könsceller innehåller en annan uppsättning kromosomer i biologiska arter, vilket inte kan sägas om de morfologiska egenskaperna hos kromosomerna, som är konstanta. har en fördubblad (diploid uppsättning), som är uppdelad i par av identiska (homologa) kromosomer, som är lika i morfologi (struktur) och storlek. Den ena delen är alltid faderlig, den andra moderlig. Mänskliga könsceller (gameter) representeras av en haploid (enkel) uppsättning kromosomer. När ett ägg befruktas, förenas de i en kärna av zygoten av haploida uppsättningar av kvinnliga och manliga könsceller. Detta återställer dubbeluppsättningen. Det är möjligt att säga med exakthet hur många kromosomer en person har - det finns 46 av dem, medan 22 par av dem är autosomer och ett par är könskromosomer (gonosomer). Sexuella skillnader har både morfologiska och strukturella (sammansättning av gener). I en kvinnlig organism innehåller ett par gomosomer två X-kromosomer (XX-par), och i en manlig organism en X- och en Y-kromosom (XY-par).
Morfologiskt förändras kromosomerna under celldelningen, när de fördubblas (med undantag för könsceller, där fördubbling inte sker). Detta upprepas många gånger, men ingen förändring i kromosomuppsättningen observeras. Kromosomer är mest synliga i ett av stadierna av celldelning (metafas). I denna fas representeras kromosomerna av två longitudinellt delade formationer (systerkromatider), som smalnar av och förenas i området för den så kallade primära förträngningen, eller centromeren (ett obligatoriskt element i kromosomen). Telomerer är ändarna på en kromosom. Strukturellt representeras mänskliga kromosomer av DNA (deoxiribonukleinsyra), som kodar för generna som utgör dem. Gener bär i sin tur information om en viss egenskap.
Hur många kromosomer en person har beror på hans individuella utveckling. Det finns sådana begrepp som: aneuploidi (förändring av antalet individuella kromosomer) och polyploidi (antalet haploida uppsättningar är mer än diploida). Den senare kan vara av flera typer: förlusten av en homolog kromosom (monosomi), eller utseendet (trisomi - en extra, tetrasomi - två extra, etc.). Allt detta är en konsekvens av genomiska och kromosomala mutationer som kan leda till sådana patologiska tillstånd som Klinefelter, Shereshevsky-Turners syndrom och andra sjukdomar.
Således gav bara det tjugonde århundradet svar på alla frågor, och nu vet varje utbildad invånare på planeten jorden hur många kromosomer en person har. Det är på vad som kommer att vara sammansättningen av det 23:e kromosomparet (XX eller XY) som det ofödda barnets kön beror, och detta bestäms under befruktningen och sammansmältningen av de kvinnliga och manliga könscellerna.
Hittills har B-kromosomer inte hittats hos människor. Men ibland dyker det upp ytterligare en uppsättning kromosomer i celler - då pratar de om polyploidi, och om deras antal inte är en multipel av 23 - om aneuploidi. Polyploidi förekommer i vissa typer av celler och bidrar till deras ökade arbete, medan aneuploidi indikerar vanligtvis kränkningar i cellens arbete och leder ofta till dess död.
Dela ärligt
Oftast är fel antal kromosomer resultatet av misslyckad celldelning. I somatiska celler, efter DNA-duplicering, är moderns kromosom och dess kopia sammanlänkade av kohesinproteiner. Sedan sitter proteinkomplex av kinetochore på deras centrala delar, till vilka mikrotubuli senare fästs. När de delar sig längs mikrotubuli sprids kinetokorer till olika poler i cellen och drar kromosomerna tillsammans med dem. Om tvärbindningarna mellan kopior av kromosomen förstörs i förväg, kan mikrotubuli från samma pol fästa vid dem, och då kommer en av dottercellerna att få en extra kromosom, och den andra kommer att förbli berövad.
Meios går också ofta över med fel. Problemet är att konstruktionen av sammanlänkade två par homologa kromosomer kan vrida sig i rymden eller separera på fel ställen. Resultatet blir återigen en ojämn fördelning av kromosomerna. Ibland lyckas könscellen spåra detta för att inte överföra defekten genom arv. Extra kromosomer är ofta felveckade eller trasiga, vilket utlöser dödsprogrammet. Till exempel, bland spermier finns det ett sådant urval för kvalitet. Men äggen hade mindre tur. Alla av dem bildas hos människor redan före födseln, förbereder sig för delning och fryser sedan. Kromosomerna är redan fördubblade, tetrader bildas och delningen är försenad. I denna form lever de fram till reproduktionsperioden. Sedan mognar äggen i tur och ordning, dela för första gången och frys in igen. Den andra uppdelningen sker omedelbart efter befruktningen. Och i det här skedet är det redan svårt att kontrollera kvaliteten på divisionen. Och riskerna är större, eftersom de fyra kromosomerna i ägget förblir tvärbundna i årtionden. Under denna tid ackumuleras nedbrytningar i kohesiner, och kromosomer kan spontant separera. Därför, ju äldre kvinnan är, desto större är sannolikheten för felaktig kromosomdivergens i ägget.
Aneuploidi i könsceller leder oundvikligen till aneuploidi hos embryot. När ett friskt ägg med 23 kromosomer befruktas av en spermie med en extra eller saknad kromosom (eller vice versa) kommer uppenbarligen antalet kromosomer i zygoten att skilja sig från 46. Men även om könscellerna är friska, gör detta inte det garantera en sund utveckling. Under de första dagarna efter befruktningen delar embryots celler sig aktivt för att snabbt få cellmassa. Uppenbarligen, under loppet av snabba divisioner, finns det ingen tid att kontrollera korrektheten av kromosomsegregeringen, så aneuploida celler kan uppstå. Och om ett fel inträffar, beror embryots vidare öde på divisionen där det hände. Om balansen störs redan i den första uppdelningen av zygoten, kommer hela organismen att växa aneuploid. Om problemet uppstod senare, bestäms resultatet av förhållandet mellan friska och onormala celler.
Några av de senare kan dö ytterligare, och vi kommer aldrig att få veta om deras existens. Eller så kan han ta del av kroppens utveckling, och då kommer han att lyckas mosaik-- olika celler kommer att bära olika genetiskt material. Mosaicism orsakar mycket problem för prenatala diagnostiker. Till exempel, med risk för att få ett barn med Downs syndrom, avlägsnas ibland en eller flera embryonala celler (i det skede då detta inte borde vara farligt) och kromosomerna räknas i dem. Men om embryot är mosaik, blir denna metod inte särskilt effektiv.
Tredje hjulet
Alla fall av aneuploidi är logiskt uppdelade i två grupper: brist och överskott av kromosomer. Problemen som uppstår med en brist är ganska förväntade: minus en kromosom betyder minus hundratals gener.
Om den homologa kromosomen fungerar normalt, kan cellen komma undan med endast en otillräcklig mängd proteiner som kodas där. Men om några av generna som finns kvar på den homologa kromosomen inte fungerar, kommer motsvarande proteiner inte att visas i cellen alls.
Vid ett överskott av kromosomer är allt inte så uppenbart. Det finns fler gener, men här betyder – tyvärr – fler inte bättre.
För det första ökar extra genetiskt material belastningen på kärnan: ytterligare en DNA-sträng måste placeras i kärnan och betjänas av informationsavläsningssystem.
Forskare har funnit att hos personer med Downs syndrom, vars celler bär en extra 21:a kromosom, störs arbetet hos gener som finns på andra kromosomer huvudsakligen. Tydligen leder ett överskott av DNA i kärnan till att det inte finns tillräckligt med proteiner som stödjer kromosomernas arbete för alla.
För det andra rubbas balansen i mängden cellulära proteiner. Till exempel, om aktivatorproteiner och inhibitorproteiner är ansvariga för någon process i cellen, och deras förhållande vanligtvis beror på externa signaler, så kommer en ytterligare dos av det ena eller det andra att få cellen att sluta svara tillräckligt på den externa signalen. Slutligen har en aneuploid cell en ökad chans att dö. När du duplicerar DNA före delning uppstår oundvikligen fel, och de cellulära proteinerna i reparationssystemet känner igen dem, reparerar dem och börjar fördubblas igen. Om det finns för många kromosomer, så finns det inte tillräckligt med proteiner, fel ackumuleras och apoptos utlöses - programmerad celldöd. Men även om cellen inte dör och delar sig, är resultatet av en sådan delning sannolikt också aneuploider.
Du kommer att leva
Om även inom en enda cell är aneuploidi fylld av störningar och död, så är det inte förvånande att det inte är lätt för en hel aneuploid organism att överleva. För närvarande är endast tre autosomer kända - 13, 18 och 21, trisomi för vilken (det vill säga en extra, tredje kromosom i celler) på något sätt är kompatibel med livet. Det beror förmodligen på att de är minsta och bär på minst gener. Samtidigt lever barn med trisomi på 13:e (Pataus syndrom) och 18:e (Edwards syndrom) kromosomerna i bästa fall upp till 10 år, och lever oftare mindre än ett år. Och bara trisomi på den minsta i genomet, den 21:a kromosomen, känd som Downs syndrom, låter dig leva upp till 60 år.
Det är mycket ovanligt att träffa människor med allmän polyploidi. Normalt kan polyploida celler (som inte bär två, utan fyra till 128 uppsättningar kromosomer) hittas i människokroppen, till exempel i levern eller röd benmärg. Dessa är vanligtvis stora celler med förbättrad proteinsyntes, som inte kräver aktiv delning.
En ytterligare uppsättning kromosomer komplicerar uppgiften att fördela dem bland dotterceller, så polyploida embryon överlever som regel inte. Ändå har ett tiotal fall beskrivits då barn med 92 kromosomer (tetraploider) föddes och levde från flera timmar till flera år. Men som i fallet med andra kromosomala anomalier släpade de efter i utvecklingen, inklusive mental utveckling. Men för många människor med genetiska avvikelser kommer mosaicism till undsättning. Om anomalien har utvecklats redan under fragmenteringen av embryot, kan ett visst antal celler förbli friska. I sådana fall minskar symtomens svårighetsgrad och livslängden ökar.
Könsmässiga orättvisor
Men det finns också sådana kromosomer, vars ökning av antalet är förenlig med mänskligt liv eller till och med går obemärkt förbi. Och detta, överraskande nog, könskromosomerna. Anledningen till detta är könsmässig orättvisa: ungefär hälften av människorna i vår befolkning (flickor) har dubbelt så många X-kromosomer som andra (pojkar). Samtidigt tjänar X-kromosomerna inte bara till att bestämma kön, utan bär också på mer än 800 gener (det vill säga dubbelt så många som den extra 21:a kromosomen, vilket orsakar mycket besvär för kroppen). Men flickor kommer till hjälp av en naturlig mekanism för att eliminera ojämlikhet: en av X-kromosomerna inaktiveras, vrids och förvandlas till en Barr-kropp. I de flesta fall sker selektionen slumpmässigt, och i vissa celler är moderns X-kromosom aktiv, medan den paternala X-kromosomen i andra är aktiv. Alltså är alla tjejer mosaik, eftersom olika kopior av gener fungerar i olika celler. Sköldpaddakatter är ett klassiskt exempel på sådan mosaicitet: på deras X-kromosom finns en gen som ansvarar för melanin (ett pigment som bestämmer bland annat pälsfärgen). Olika kopior fungerar i olika celler, så färgen är fläckig och ärvs inte, eftersom inaktivering sker slumpmässigt.
Som ett resultat av inaktivering fungerar alltid endast en X-kromosom i mänskliga celler. Denna mekanism låter dig undvika allvarliga problem med X-trisomi (XXX flickor) och Shereshevsky-Turners syndrom (XO flickor) eller Klinefelter (XXY pojkar). Ungefär ett av 400 barn föds på detta sätt, men vitala funktioner i dessa fall är vanligtvis inte märkbart försämrade, och även infertilitet uppstår inte alltid. Det är svårare för dem som har fler än tre kromosomer. Detta innebär vanligtvis att kromosomerna inte separerade två gånger under bildandet av könsceller. Fall av tetrasomi (XXXXX, XXYY, XXXY, XYYY) och pentasomi (XXXXX, XXXXY, XXXYY, XXYYY, XYYYY) är sällsynta, av vilka några har beskrivits endast ett fåtal gånger i medicinens historia. Alla dessa varianter är kompatibla med livet, och människor lever ofta till långt framskridna år, med abnormiteter som visar sig i onormal skelettutveckling, könsdefekter och mental försämring. Talande nog har den extra Y-kromosomen i sig liten effekt på kroppens funktion. Många män med genotypen XYY vet inte ens om deras egenskaper. Detta beror på att Y-kromosomen är mycket mindre än X och har nästan inga gener som påverkar livskraften.
Sexkromosomerna har en annan intressant egenskap. Många mutationer i gener som finns på autosomer leder till abnormiteter i funktionen hos många vävnader och organ. Samtidigt visar de flesta genmutationer på könskromosomerna sig endast i mental funktionsnedsättning. Det visar sig att könskromosomerna i betydande utsträckning styr utvecklingen av hjärnan. Baserat på detta antar vissa forskare att det är de som är ansvariga för skillnaderna (dock inte helt bekräftade) mellan mäns och kvinnors mentala förmågor.
Vem tjänar på att ha fel
Trots det faktum att medicin har varit bekant med kromosomavvikelser under lång tid, fortsätter aneuploidi nyligen att locka forskarnas uppmärksamhet. Det visade sig att mer än 80 % av tumörcellerna innehåller ovanligt många kromosomer. Å ena sidan kan orsaken till detta vara det faktum att proteiner som kontrollerar kvaliteten på delning kan bromsa den. I tumörceller muterar just dessa kontrollproteiner ofta, så delningsrestriktioner tas bort och kromosomkontroll fungerar inte. Å andra sidan tror forskare att detta kan fungera som en faktor i valet av tumörer för överlevnad. Enligt denna modell blir tumörceller först polyploida, och sedan, som ett resultat av delningsfel, förlorar de olika kromosomer eller deras delar. Det visar sig en hel population av celler med en mängd olika kromosomavvikelser. De flesta av dem är inte livskraftiga, men vissa kan av misstag lyckas, till exempel om de av misstag får extra kopior av gener som startar delning, eller tappar gener som undertrycker det. Men om ackumuleringen av fel under delning stimuleras ytterligare, kommer cellerna inte att överleva. Taxol, ett vanligt cancerläkemedel, är baserat på denna princip: det orsakar systemisk nondisjunction av kromosomer i tumörceller, vilket bör utlösa deras programmerade död.
Det visar sig att var och en av oss kan vara bärare av extra kromosomer, åtminstone i enskilda celler. Men modern vetenskap fortsätter att utveckla strategier för att hantera dessa oönskade passagerare. En av dem föreslår att man ska använda de proteiner som är ansvariga för X-kromosomen och hetsa upp till exempel den extra 21:a kromosomen hos personer med Downs syndrom. Det rapporteras att i cellkulturer kunde denna mekanism sätta igång. Så kanske inom överskådlig framtid kommer farliga extrakromosomer att tämjas och oskadliggöras.
Ibland ger de oss fantastiska överraskningar. Vet du till exempel vad kromosomer är och hur de påverkar?
Vi föreslår att vi förstår den här frågan för att pricka in i:et en gång för alla.
När du tittar på familjefoton kanske du har märkt att medlemmar av samma släktskap ser likadana ut: barn ser ut som föräldrar, föräldrar ser ut som farföräldrar. Denna likhet överförs från generation till generation genom fantastiska mekanismer.
Alla levande organismer, från encelliga till afrikanska elefanter, har kromosomer i cellkärnan – tunna långa trådar som bara kan ses med ett elektronmikroskop.
Kromosomer (forngrekiska χρῶμα - färg och σῶμα - kropp) är nukleoproteinstrukturer i cellkärnan, i vilka det mesta av ärftlig information (gener) är koncentrerad. De är utformade för att lagra denna information, dess implementering och överföring.
Hur många kromosomer har en person
Redan i slutet av 1800-talet fann forskare att antalet kromosomer hos olika arter inte är detsamma.
Till exempel har ärtor 14 kromosomer, y - 42, och hos människor - 46 (dvs. 23 par). Därför är det frestande att dra slutsatsen att ju fler det finns, desto mer komplex är varelsen som besitter dem. Men i verkligheten är detta inte alls fallet.
Av de 23 paren av mänskliga kromosomer är 22 par autosomer och ett par är gonosomer (sexkromosomer). Sexuella har morfologiska och strukturella (sammansättning av gener) skillnader.
I en kvinnlig organism innehåller ett par gomosomer två X-kromosomer (XX-par), och i en manlig organism en X- och en Y-kromosom (XY-par).
Det är på vad som kommer att vara sammansättningen av kromosomerna i det tjugotredje paret (XX eller XY) som det ofödda barnets kön beror. Detta bestäms under befruktningen och sammansmältningen av de kvinnliga och manliga reproduktionscellerna.
Detta faktum kan verka konstigt, men när det gäller antalet kromosomer är en person underlägsen många djur. Till exempel har en olycklig get 60 kromosomer, och en snigel har 80.
Kromosomer består av ett protein och en DNA (deoxiribonukleinsyra) molekyl, liknande en dubbelspiral. Varje cell innehåller cirka 2 meter DNA, och totalt finns det cirka 100 miljarder km DNA i cellerna i vår kropp.
Ett intressant faktum är att i närvaro av en extra kromosom eller i frånvaro av minst en av de 46, har en person en mutation och allvarliga utvecklingsavvikelser (Downs sjukdom, etc.).
