Хромосомы

Ядро

ДНК

Представьте!
В ядре каждой соматической клетки человека содержится 23 пары хромосом. На каждую из них приходится по одной молекуле ДНК. Длина всех 46 молекул в одной клетке тела человека равна почти 2 м, а если учесть, что тело взрослого человека составлено примерно из 5*1013 клеток, то общая длина молекул ДНК в организме достигнет 1011 км, что в тысячи раз превышает расстояние от Земли до Солнца. ( В.Н. Сойфер Международный проект 'Геном человека' Соросовский Образовательный Журнал 1998, 12: 4–11)

Хроматин
Это внутренние нуклеопротеидные структуры ядра, имеющие вид глыбок, гранул, сетивидных структур. Получил своё название (от греческого chroma – окраска, цвет) благодаря окрашиванию разными красителями (Флеминг, 1880г). В химическом отношение он представлен: 1)ДНК (30-45%), 2)Гистоновые белки (30-50%), 3)Негистоновые белки (4-30%), т.е. является дезоксирибонуклеопротеидным комплексом.
Хроматин – форма существования генетического материала в интерфазных клетках. Во время деления он преобразуется в хромосомы
назад

Структурная организация хроматина
Основу хромосомы составляет ДНК, которая может достигать длины нескольких см. Поэтому она подвергается укладке в особую 3-мерную структуру.

I уровень – нуклеосомный.
В основе хромосомы имеется хромосомная фибрилла. Она состоит из фрагментов стандартной длины – около 200 пар нуклеотидов – нуклеосом. В ее состав входят: глобулы – 8 молекул белков-гистонов-гистоновых кор. Вокруг них спирально (1,75 витка) закручивается нить ДНК диной около 140 пар нуклеотидов. Остальная часть ДНК (около 60 пар нуклеотидов) свободна от контакта с корами и называется «линкерным» (связующим) участком. В целом нуклеосома имеет вид «бусинок на нитке», при этом происходит укорочение ДНК d-2 нм и длинной – 5 см до d=10-11 нм и длинной 0,7 см.
Нуклеосома
назад

II уровень – нуклеомерный
Идет дальнейшая компактизация нуклеосомы. Образуется более компактная структура – нуклеомер (8-10 нуклеосом) d-20-30 нм и длиной 1,2 мм.
Нуклеосома
Нуклеомер
назад

III уровень- хромомерный
Нуклеомерные фибриллы при дальнейшей спирилизации образуют многочисленные петли, объединенные скрепками из негистоновых белков. В 1 петле 20000-80000 пар нуклеотидов. Возможно каждая петля – функциональная единица генома. В результате такой упаковки хромомера становится d-100-300 нм.
Хроматин
назад

IV уровень – хромонемный
В результате дальнейшей спирилизации хромомерные петли сближаются в линейном порядке и образуются хромонемные нити (хроматида)
назад

V уровень – хромосомный
Образуется в результате спиральной укладки хромонемы (хроматиды)
Т.е.: хромосомы образуются в процессе конденсации из фибрилл дезоксинуклеопротеидного комплекса (ДНП)
Изучать хромосомы лучше всего в момент наибольшей конденсации – в метафазе и начале анафазы.
назад

Виды хромосом.
Форма хромосом зависит от положения центромеры. Центромера делит хромосому на 2 плеча. Расположение центромеры определяет основные типы хромосом:
Схема строения хромосомы в поздней профазе — метафазе митоза.
1—хроматида;
2—центромера;
3—короткое плечо;
4—длинное плечо.
назад

Метацентрические (равноплечие) центромера делит хромосому на 2 равных плеча. (Например, у человека это 1,3,19,20 пары).
Субметацентрические (умеренно неравноплечие) имеет неравные плечи, т.к. центромера располагается не по центру. (Например, у человека 2,4,5,6,12,16,17,18 пары и Х-хромосома).
Акроцентрические (резко неравноплечие) имеют одно короткое (почти не заметное) и другое длинное плечо, т.к . центромера смещена к концу плеча хромосомы. (Например, у человека 13,14,15,21,22 пары).
Телоцентрическая (одноплечая) когда одно плечо совсем отсутствует, т.к. центромера отсутствует или расположена на конце хромосомы. Могут образовываться в результате отрыва одного плеча. В нормальном кариотипе у человека не встречаются.

Спутничные - такие хромосомы кроме первичной перетяжки содержат еще и вторичную, а отделяемый ею участок – спутник (сателлит). В области вторичных перетяжек некоторых хромосом располагаются ядрышковые организаторы. (Например, вторичная перетяжка в длинном плече:1,9.16 и в коротком плече:13,14,15,21,22).
назад

Кариотип – совокупность хромосом соматической клетки
предложил термин Левисткий в 1924г.
Кариотипы:
1-скерды; 2- кузнечика; 3-плодовой мушки; 4-бабочки; 5-петуха
назад

Прочитайте определения, выберите наиболее полное на ваш взгляд, ответ обоснуйте.
Кариотип – диплоидный набор хромосом клетки, характеризующийся их числом, величиной и формой.
Кариотип – хромосомный комплекс клеток конкретного вида растений или животных с характерными для него морфологическими особенностями.
Кариотип – совокупность сведений о числе, размерах, строении метафазных хромосом.
Кариотип – совокупность количественных (число и размер) и качественных (форма) признаков хромосомного набора соматической клетки.

Правила хромосом
1 Правило постоянства числа хромосом.
2 Правило парности хромосом.
3 Правило индивидуальности.
4 Правило непрерывности.

Мужской и женский кариотипы имеют 22 пары одинаковых хромосом – аутосомы; и одну пару (23) разные – гетерохромосомы (половые) XX и XY.
назад