ХРОМАТИДИ: ФУНКЦИИ И ЧАСТИ - БИОЛОГИЯ - 2026

А хроматиди е едно от двете копия, който се произвежда от репликацията на еукариотна хромозома, видими само по време на клетъчното делене събития като митоза и мейоза.

По време на митотичното деление сестринските хроматиди са резултат от репликацията на ДНК на една и съща хромозома и се различават от хомоложните хромозоми по това, че произлизат от два различни индивида, майка и баща, така че, въпреки че са рекомбинирайте, те не са идентични един с друг.

По този начин хроматидите са част от всички еукариотни хромозоми и изпълняват основни функции при верния пренос на генетична информация от клетка към нейното потомство, тъй като генетичното съдържание на две сестрински хроматиди на клетка в митоза например е идентично,

Като цяло, всеки хроматид е съставен от ДНК, навита върху ядра, образувани от октамери от хистонови протеини, които активно участват в регулирането на експресията на гените, съдържащи се в споменатата ДНК молекула.

Тъй като те могат да се видят само по време на разделянето, хроматидите обикновено се наблюдават по двойки, плътно свързани помежду си по цялата им дължина и особено в областта на центромера.

Хроматидни функции

Обща схема на хромозома, където хроматидите са маркирани (Източник: Myckel чрез Wikimedia Commons)

Хроматидите са ядрените структури, които носят генетичната и епигенетична информация на всички еукариотни клетки. Те са необходими за правилното разпределение на наследствения материал по време на клетъчното делене или чрез митоза, или чрез мейоза.

Образуване на клетки по време на митоза и на гамети

Тъй като терминът се използва специално за обозначаване на дублирания генетичен материал на хромозома, следователно хроматидът е от съществено значение за образуването на генетично идентични клетки по време на митозата и за образуването на гамети по време на мейоза на репродуктивните организми. сексуално.

Генетичният материал, който се съдържа в хроматидите и който преминава от клетка към нейното потомство чрез клетъчно делене, съдържа цялата информация, необходима за даване на клетките на техните собствени характеристики и, следователно, организма, който те формират.

Предаване на генетична информация

Правилната сегрегация на сестринските хроматиди е от съществено значение за функционирането на живо същество, тъй като ако те не се предават вярно от една клетка в друга или ако не се разделят по време на деленето, могат да се задействат генетични нарушения, които са вредни за развитието на клетката. организъм.

Това важи особено за диплоидните организми като хора, например, но не изцяло за други полиплоидни организми като растенията, тъй като те имат „резервни“ набори от своите хромозоми, тоест имат ги в повече от два екземпляра.

Жените, за да посочим пример, имат две копия на Х секс хромозомата, така че всяка грешка в репликацията в една от тях може да бъде "коригирана" или "изменена" с информацията, присъстваща в другата, в противен случай мъжете, тъй като те имат едно копие на Y хромозомата и едно копие на Х хромозомата, които не са хомоложни.

Части от хроматиди

Хроматидът е съставен от високо организирана и компактна двулентова молекула ДНК. Уплътняването на тази молекула става благодарение на свързването й с набор от хистонови протеини, които образуват структура, наречена нуклеозома, около която е навита ДНК.

Навиването на ДНК около нуклеозоми е възможно, тъй като хистоните имат изобилие от положително заредени аминокиселини, които успяват да взаимодействат електростатично с отрицателните заряди, характерни за нуклеиновата киселина.

Нуклеозомите от своя страна се навиват върху себе си, като допълнително се уплътняват и образуват нишковидна структура, известна като 30 nm влакно, която е тази, наблюдавана по време на митоза.

В един регион на тази карта е ДНК протеинов комплекс, наречен центромер, в който се помещава кинетохора, където мястото на митотичното вретено се свързва по време на клетъчното делене.

Хроматиди по време на митоза

В края на митотичната профаза може да се провери, че всяка хромозома е съставена от два нишки, съединени заедно в цялата й структура и особено в по-компактен регион, известен като центромер; Тези нишки са сестрински хроматиди, продукт на предишна репликация.

Хромозоми по време на процеса на делене на клетки (Източник: SyntaxError55 в английския език Wikipedia чрез Wikimedia Commons)

Тесният съюз между сестринските хроматиди в цялата им структура се постига благодарение на протеинов комплекс, наречен кохезин, който функционира като "мост" между двете. Това сближаване се установява като ДНК репликира преди сегрегацията на хроматидите към дъщерните клетки.

Когато сестринските хроматиди се разделят по време на метафаза-анафаза, всеки хроматид, който се секретира в една от дъщерните клетки, се счита за хромозома, която се репликира и образува сестрински хроматид преди следващата митоза.

Хроматиди по време на мейоза

Повечето от еукариотните клетки на организмите, които имат сексуално възпроизводство, имат в ядрото си набор от хромозоми от единия родител и друг набор от другия, тоест някои хромозоми от майката и други от бащата, които са известни като хомоложни хромозоми, тъй като те са генетично еквивалентни, но не са идентични.

Всяка хомоложна хромозома е силно подредена верига от ДНК и протеини (хроматид), които преди клетката да започне процес на разделяне да са свободно подредени в ядрото.

Преди половата клетка да навлезе в мейотичната фаза, всяка хомоложна хромозома се дублира, като се състои от две идентични сестрински хроматиди, съединени в цялата й структура и в центромерната област, както се случва по време на митозата.

По време на профазата на първото мейотично разделение хомоложните хромозоми (от бащата и майката), всяка вече съставена от две сестрински хроматиди, се приближават една към друга по цялата си дължина, чрез процес, наречен синапс, чрез който Образува се комплекс, наречен тетрад, съставен от всяка хомоложна хромозома и нейната сестра хроматида.

Синапсът позволява генетичен обмен или рекомбинация между хомоложни хромозоми, които впоследствие ще се разделят по време на анафаза I на мейоза и ще се разпределят в отделни клетки.

Сестрите хроматиди на всяка хомоложна хромозома се секретират като една единица по време на първото мейотично деление, тъй като те са изместени в една и съща клетка, но се отделят една от друга по време на мейоза II, където се получават клетки с хаплоиден брой хромозоми.

Препратки

1. Klug, WS, & Cummings, MR (2006). Понятия за генетика. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education.
2. Michaelis, C., Ciosk, R., & Nasmyth, K. (1997). Кохезини: хромозомни протеини, които предотвратяват преждевременното отделяне на сестринските хроматиди. Клетка, 91 (1), 35-45.
3. Ревенкова, Е., и Джесбергер, Р. (2005). Поддържане на сестрински хроматиди заедно: кохезини в мейоза. Репродукция, 130 (6), 783-790.
4. Соломон, Б. Мартин, Биология, 7-мо издание, Thompson Learning Inc., 2005. ISBN 0-534-49276.
5. Suzuki, DT и Griffiths, AJ (1976). Въведение в генетичния анализ. WH Freeman и компания.