تعداد کروموزوم ها در حیوانات کروموزوم اضافی در انسان

کروموزوم ها عناصر ساختاری اصلی هسته سلول هستند که حامل ژن هایی هستند که اطلاعات ارثی در آنها رمزگذاری می شود. کروموزوم ها با داشتن توانایی تولید مثل خود، یک پیوند ژنتیکی بین نسل ها ایجاد می کنند.

مورفولوژی کروموزوم ها به درجه مارپیچی شدن آنها بستگی دارد. به عنوان مثال، اگر در مرحله اینترفاز (به میتوز، میوز مراجعه کنید) کروموزوم ها به حداکثر باز می شوند، یعنی از بین می روند، سپس با شروع تقسیم، کروموزوم ها به شدت مارپیچی و کوتاه می شوند. حداکثر مارپیچ شدن و کوتاه شدن کروموزوم ها در مرحله متافاز به دست می آید، زمانی که ساختارهای نسبتاً کوتاه و متراکمی که به شدت با رنگ های اساسی رنگ آمیزی شده اند تشکیل می شوند. این مرحله برای مطالعه خصوصیات مورفولوژیکی کروموزوم ها راحت تر است.

کروموزوم متافاز از دو زیر واحد طولی تشکیل شده است - کروماتیدها [رشته های ابتدایی را در ساختار کروموزوم ها (به اصطلاح کرومونما یا کروموفیبریل ها) به ضخامت 200 Å آشکار می کند که هر کدام از دو زیر واحد تشکیل شده است].

اندازه کروموزوم های گیاهی و حیوانی به طور قابل توجهی متفاوت است: از کسری از میکرون تا ده ها میکرون. طول متوسط ​​کروموزوم های متافاز انسان بین 1.5-10 میکرون است.

اساس شیمیایی ساختار کروموزوم ها نوکلئوپروتئین ها هستند - مجتمع ها (نگاه کنید به) با پروتئین های اصلی - هیستون ها و پروتامین ها.

برنج. 1. ساختار یک کروموزوم طبیعی.
الف - ظاهر؛ ب - ساختار داخلی: 1- انقباض اولیه; 2 - انقباض ثانویه; 3 - ماهواره; 4 - سانترومر.

کروموزوم های منفرد (شکل 1) با محلی سازی انقباض اولیه، یعنی محل سانترومر متمایز می شوند (در طول میتوز و میوز، رشته های دوک به این مکان متصل می شوند و آن را به سمت قطب می کشند). هنگامی که یک سانترومر از بین می رود، قطعات کروموزوم توانایی خود را برای جدا شدن در طول تقسیم از دست می دهند. انقباض اولیه کروموزوم ها را به 2 بازو تقسیم می کند. بسته به محل انقباض اولیه، کروموزوم ها به متاسانتریک (طول هر دو بازو مساوی یا تقریباً برابر هستند)، ساب متاسنتریک (بازوهایی با طول نابرابر) و آکروسانتریک (سانترومر به انتهای کروموزوم منتقل می شود) تقسیم می شوند. علاوه بر اولیه، انقباضات ثانویه کمتر مشخص ممکن است در کروموزوم ها مشاهده شود. بخش انتهایی کوچکی از کروموزوم ها که توسط یک انقباض ثانویه از هم جدا شده اند، ماهواره نامیده می شود.

هر نوع ارگانیسم با مجموعه کروموزوم خاص خود (از نظر تعداد، اندازه و شکل کروموزوم ها) مشخص می شود. مجموع یک مجموعه کروموزوم دوتایی یا دیپلوئیدی به عنوان کاریوتایپ تعیین می شود.

برنج. 2. مجموعه کروموزوم طبیعی یک زن (دو کروموزوم X در گوشه پایین سمت راست).

برنج. 3. مجموعه کروموزوم طبیعی یک مرد (در گوشه سمت راست پایین - کروموزوم های X و Y به ترتیب).

تخم‌های بالغ حاوی یک مجموعه کروموزوم منفرد یا هاپلوئید (n) هستند که نیمی از مجموعه دیپلوئیدی (2n) ذاتی کروموزوم‌های سایر سلول‌های بدن را تشکیل می‌دهند. در مجموعه دیپلوئید، هر کروموزوم با یک جفت همولوگ نشان داده می شود که یکی از آنها منشأ مادری و دیگری منشأ پدری دارد. در بیشتر موارد، کروموزوم های هر جفت از نظر اندازه، شکل و ترکیب ژنی یکسان هستند. استثنا کروموزوم های جنسی هستند که وجود آنها رشد بدن را در جهت مرد یا زن تعیین می کند. مجموعه کروموزوم طبیعی انسان از 22 جفت اتوزوم و یک جفت کروموزوم جنسی تشکیل شده است. در انسان و سایر پستانداران، ماده با وجود دو کروموزوم X و نر توسط یک کروموزوم X و Y تعیین می شود (شکل 2 و 3). در سلول های ماده، یکی از کروموزوم های X از نظر ژنتیکی غیر فعال است و در هسته اینترفاز به شکل یافت می شود (نگاه کنید به). مطالعه کروموزوم های انسانی در سلامت و بیماری موضوع سیتوژنتیک پزشکی است. مشخص شده است که انحرافات در تعداد یا ساختار کروموزوم ها از هنجار که در اندام های تولید مثل رخ می دهد! سلول ها یا در مراحل اولیه تکه تکه شدن تخمک بارور شده، باعث اختلال در رشد طبیعی بدن می شود که در برخی موارد باعث سقط خود به خود، مرده زایی، ناهنجاری های مادرزادی و ناهنجاری های رشدی پس از تولد (بیماری های کروموزومی) می شود. نمونه هایی از بیماری های کروموزومی عبارتند از بیماری داون (یک کروموزوم G اضافی)، سندرم کلاین فلتر (یک کروموزوم X اضافی در مردان) و (فقدان یک کروموزوم Y یا یکی از کروموزوم های X در کاریوتیپ). در عمل پزشکی، تجزیه و تحلیل کروموزومی یا به طور مستقیم (روی سلول های مغز استخوان) یا پس از کشت کوتاه مدت سلول های خارج از بدن (خون محیطی، پوست، بافت جنینی) انجام می شود.

کروموزوم ها (از کروم یونانی - رنگ و سوما - بدن) عناصر ساختاری نخ مانند و خودبازتولید شونده هسته سلول هستند که حاوی عوامل وراثت - ژن ها - به ترتیب خطی هستند. کروموزوم ها به وضوح در هسته در طول تقسیم سلول های سوماتیک (میتوز) و در طول تقسیم (بلوغ) سلول های زایا - میوز (شکل 1) قابل مشاهده هستند. در هر دو مورد، کروموزوم‌ها به شدت با رنگ‌های اساسی رنگ‌آمیزی می‌شوند و همچنین بر روی آماده‌سازی‌های سیتولوژیک رنگ‌نشده در کنتراست فاز قابل مشاهده هستند. در هسته اینترفاز، کروموزوم ها از حالت اسپیرال خارج می شوند و در میکروسکوپ نوری قابل مشاهده نیستند، زیرا ابعاد عرضی آنها از حد تفکیک میکروسکوپ نوری فراتر می رود. در این زمان، بخش های جداگانه کروموزوم ها به شکل رشته های نازک با قطر 100-500 Å با استفاده از میکروسکوپ الکترونی قابل تشخیص هستند. بخش‌های مجزای کروموزوم‌ها در هسته اینترفاز که ناامید نشده‌اند، از طریق میکروسکوپ نوری به‌عنوان مناطق شدیداً رنگ‌آمیزی (هتروپیکنوتیک) (کروموسترها) قابل مشاهده هستند.

کروموزوم ها به طور مداوم در هسته سلول وجود دارند و تحت یک چرخه مارپیچی برگشت پذیر قرار می گیرند: میتوز-اینترفاز-میتوز. الگوهای اساسی ساختار و رفتار کروموزوم ها در میتوز، میوز و در طول لقاح در همه موجودات یکسان است.

نظریه کروموزومی وراثت. کروموزوم ها برای اولین بار توسط I. D. Chistyakov در سال 1874 و E. Strasburger در سال 1879 توصیف شدند. در سال 1901، E. V. Wilson، و در سال 1902، W. S. Sutton، توجه را به موازی بودن در رفتار کروموزوم ها و عوامل مندلی در ژن های مندی و وراثت جلب کردند. لقاح و به این نتیجه رسیدند که ژن ها در کروموزوم ها قرار دارند. در 1915-1920 مورگان (T.N. Morgan) و همکارانش این موضع را ثابت کردند، صدها ژن را در کروموزوم های مگس سرکه بومی سازی کردند و نقشه های ژنتیکی کروموزوم ها را ایجاد کردند. داده‌های کروموزوم‌های به‌دست‌آمده در ربع اول قرن بیستم اساس نظریه کروموزومی وراثت را تشکیل داد که بر اساس آن تداوم ویژگی‌های سلول‌ها و موجودات در تعدادی از نسل‌های آنها با تداوم کروموزوم‌های آنها تضمین می‌شود.

ترکیب شیمیایی و تولید مجدد کروموزوم ها. در نتیجه مطالعات سیتوشیمیایی و بیوشیمیایی کروموزوم ها در دهه های 30 و 50 قرن بیستم، مشخص شد که آنها از اجزای ثابت [DNA (به اسیدهای نوکلئیک مراجعه کنید)، پروتئین های اساسی (هیستون ها یا پروتامین ها)، پروتئین های غیر هیستونی] تشکیل شده اند. و اجزای متغیر (RNA و پروتئین اسیدی مرتبط با آن). اساس کروموزوم ها از رشته های دئوکسی ریبونوکلئوپروتئین با قطر حدود 200 Å (شکل 2) تشکیل شده است که می توان آنها را به بسته هایی با قطر 500 Å متصل کرد.

کشف ساختار مولکول DNA توسط واتسون و کریک (ج. تصور ژن ها به عنوان بخش هایی از مولکول DNA. (به ژنتیک مراجعه کنید). الگوهای خودتولید مجدد کروموزوم ها نشان داده شد [تیلور (J. N. Taylor) و همکاران، 1957]، که مشخص شد مشابه الگوهای تولید مجدد مولکول های DNA (تکثیر نیمه محافظه کارانه) است.

مجموعه کروموزوم- مجموع تمام کروموزوم های یک سلول. هر گونه بیولوژیکی دارای یک مجموعه مشخص و ثابت از کروموزوم است که در تکامل این گونه ثابت شده است. دو نوع اصلی از مجموعه کروموزوم ها وجود دارد: تک یا هاپلوئید (در سلول های زایای حیوانی)، با n، و مضاعف، یا دیپلوئید (در سلول های سوماتیک، حاوی جفت کروموزوم های مشابه و همولوگ از مادر و پدر)، که نشان داده شده 2n است. .

مجموعه کروموزوم های گونه های بیولوژیکی منفرد از نظر تعداد کروموزوم ها به طور قابل توجهی متفاوت است: از 2 (کرم گرد اسب) تا صدها و هزاران (برخی از گیاهان اسپور و تک یاخته). تعداد کروموزوم دیپلوئید برخی از موجودات به شرح زیر است: انسان - 46، گوریل - 48، گربه - 60، موش - 42، مگس میوه - 8.

اندازه کروموزوم ها نیز بین گونه ها متفاوت است. طول کروموزوم ها (در متافاز میتوز) از 0.2 میکرون در برخی گونه ها تا 50 میکرون در برخی دیگر و قطر از 0.2 تا 3 میکرون متغیر است.

مورفولوژی کروموزوم ها به خوبی در متافاز میتوز بیان می شود. این کروموزوم های متافاز هستند که برای شناسایی کروموزوم ها استفاده می شوند. در چنین کروموزوم هایی، هر دو کروماتید به وضوح قابل مشاهده هستند، که هر کروموزوم و سانترومر (کینتوکور، انقباض اولیه) که کروماتیدها را به هم متصل می کند، به صورت طولی شکافته می شوند (شکل 3). سانترومر به صورت ناحیه ای باریک قابل مشاهده است که حاوی کروماتین نیست (نگاه کنید به). رشته‌های دوک آکروماتین به آن متصل می‌شوند، به همین دلیل سانترومر حرکت کروموزوم‌ها را به قطب‌ها در میتوز و میوز تعیین می‌کند (شکل 4).

از دست دادن یک سانترومر، به عنوان مثال هنگامی که یک کروموزوم توسط پرتوهای یونیزان یا سایر عوامل جهش‌زا شکسته می‌شود، منجر به از دست دادن توانایی قطعه کروموزوم فاقد سانترومر (قطعه آسنتریک) برای شرکت در میتوز و میوز و از بین رفتن آن از هسته. این می تواند باعث آسیب شدید سلولی شود.

سانترومر جسم کروموزوم را به دو بازو تقسیم می کند. محل سانترومر برای هر کروموزوم کاملاً ثابت است و سه نوع کروموزوم را تعیین می‌کند: 1) کروموزوم‌های آکروسانتریک یا میله‌ای شکل با یک بازوی بلند و دوم بسیار کوتاه، شبیه به سر. 2) کروموزوم های زیر متاسانتریک با بازوهای بلند با طول نابرابر. 3) کروموزوم های متاسانتریک با بازوهایی با طول یکسان یا تقریباً یکسان (شکل 3، 4، 5 و 7).

برنج. 4. طرح ساختار کروموزوم در متافاز میتوز پس از شکافت طولی سانترومر: A و A1 - کروماتیدهای خواهر. 1 - شانه بلند؛ 2 - شانه کوتاه؛ 3 - انقباض ثانویه; 4- سانترومر; 5 - الیاف دوکی.

ویژگی‌های مشخصه مورفولوژی کروموزوم‌های خاص، انقباضات ثانویه (که عملکرد سانترومر را ندارند)، و همچنین ماهواره‌ها - بخش‌های کوچکی از کروموزوم‌ها که با یک نخ نازک به بقیه بدن آن متصل می‌شوند (شکل 5) است. رشته های ماهواره توانایی تشکیل هسته را دارند. ساختار مشخصه در یک کروموزوم (کرومورها) ضخیم شدن یا بخش های محکم تری از نخ کروموزومی (کرومونما) است. الگوی کرومومر مخصوص هر جفت کروموزوم است.

برنج. 5. طرح مورفولوژی کروموزوم در آنافاز میتوز (کروماتید امتداد یافته به قطب). الف - ظاهر کروموزوم؛ ب - ساختار داخلی همان کروموزوم با دو کرومونم تشکیل دهنده آن (همی کروماتیدها): 1 - انقباض اولیه با کرومورهای تشکیل دهنده سانترومر. 2 - انقباض ثانویه; 3 - ماهواره; 4 - رشته ماهواره.

تعداد کروموزوم ها، اندازه و شکل آنها در مرحله متافاز مشخصه هر نوع ارگانیسم است. ترکیب این خصوصیات مجموعه ای از کروموزوم ها را کاریوتایپ می نامند. کاریوتایپ را می توان در نموداری به نام ایدیوگرافی نشان داد (به کروموزوم های انسانی در زیر مراجعه کنید).

کروموزوم های جنسی. ژن هایی که جنسیت را تعیین می کنند در یک جفت کروموزوم خاص - کروموزوم های جنسی (پستانداران، انسان) قرار دارند. در موارد دیگر، iol با نسبت تعداد کروموزوم های جنسی و همه کروموزوم های دیگر که اتوزوم (Drosophila) نامیده می شوند، تعیین می شود. در انسان، مانند سایر پستانداران، جنسیت ماده توسط دو کروموزوم یکسان تعیین می شود که به عنوان کروموزوم X تعیین می شود، جنسیت نر توسط یک جفت کروموزوم هترومورفیک تعیین می شود: X و Y. در نتیجه تقسیم کاهشی (میوز) در طول دوره بلوغ تخمک ها (به اووژنز مراجعه کنید) در زنان همه تخمک ها دارای یک کروموزوم X هستند. در مردان، در نتیجه تقسیم کاهش (بلوغ) اسپرماتوسیت ها، نیمی از اسپرم حاوی کروموزوم X و نیمی دیگر کروموزوم Y است. جنسیت کودک با لقاح تصادفی تخمک توسط اسپرم حامل کروموزوم X یا Y تعیین می شود. نتیجه یک جنین ماده (XX) یا نر (XY) است. در هسته اینترفاز زنان، یکی از کروموزوم های X به صورت توده ای از کروماتین جنسی فشرده قابل مشاهده است.

عملکرد کروموزوم و متابولیسم هسته ای. DNA کروموزومی الگوی سنتز مولکول های RNA پیام رسان خاص است. این سنتز زمانی اتفاق می‌افتد که یک ناحیه معین از کروموزوم از بین می‌رود. نمونه‌هایی از فعال‌سازی موضعی کروموزوم عبارتند از: تشکیل حلقه‌های کروموزوم ناامید شده در تخمک‌های پرندگان، دوزیستان، ماهی‌ها (به اصطلاح برس‌های لامپ ایکس) و تورم (پفک) مکان‌های کروموزومی خاص در چند رشته (پلی‌تن) کروموزوم. غدد بزاقی و سایر اندام های ترشحی حشرات دوپتران (شکل 6). نمونه ای از غیرفعال شدن کل کروموزوم، یعنی حذف آن از متابولیسم یک سلول معین، تشکیل یکی از کروموزوم های X یک بدن فشرده از کروماتین جنسی است.

برنج. 6. کروموزوم های پلیتنی حشره دوبالان Acriscotopus lucidus: A و B - ناحیه محدود شده توسط خطوط نقطه چین، در حالت عملکرد شدید (پفک). ب - همان منطقه در حالت غیر فعال. اعداد نشان دهنده جایگاه های کروموزومی فردی (کرومورها) هستند.
برنج. 7. مجموعه کروموزوم در کشت لکوسیت های خون محیطی مرد (2n=46).

آشکارسازی مکانیسم‌های عملکرد کروموزوم‌های پلی‌تنی نوع لامپ‌براش و دیگر انواع مارپیچی‌سازی کروموزوم‌ها و داسپیری‌شدن برای درک فعال‌سازی دیفرانسیل برگشت‌پذیر ژن ضروری است.

کروموزوم های انسانی. در سال 1922، T. S. Painter تعداد دیپلوئید کروموزوم های انسانی (در اسپرماتوگونی) را 48 تعیین کرد. در سال 1956، تیو و لوان (N. J. Tjio, A. Levan) از مجموعه ای از روش های جدید برای مطالعه کروموزوم های انسانی استفاده کردند: کشت سلولی. مطالعه کروموزوم های بدون بخش بافت شناسی در آماده سازی سلول کامل. کلشی سین، که منجر به توقف میتوزها در مرحله متافاز و تجمع چنین متافازهایی می شود. فیتوهماگلوتینین که ورود سلول ها به میتوز را تحریک می کند. درمان سلول های متافاز با محلول نمک هیپوتونیک همه اینها باعث شد تا تعداد دیپلوئید کروموزوم ها در انسان مشخص شود (معلوم شد که 46 است) و توصیفی از کاریوتیپ انسان ارائه شود. در سال 1960، در دنور (ایالات متحده آمریکا)، یک کمیسیون بین المللی یک نامگذاری برای کروموزوم های انسانی ایجاد کرد. با توجه به پیشنهادات کمیسیون، اصطلاح "کاریوتیپ" باید برای مجموعه سیستماتیک کروموزوم های یک سلول منفرد به کار رود (شکل 7 و 8). اصطلاح "idiotram" برای نشان دادن مجموعه ای از کروموزوم ها در قالب یک نمودار ساخته شده از اندازه گیری ها و توصیف مورفولوژی کروموزوم چندین سلول حفظ می شود.

کروموزوم های انسانی مطابق با ویژگی های مورفولوژیکی که امکان شناسایی آنها را فراهم می کند (تا حدودی به صورت سریال) از 1 تا 22 شماره گذاری می شوند. کروموزوم های جنسی اعداد ندارند و به عنوان X و Y تعیین می شوند (شکل 8).

ارتباط بین تعدادی از بیماری ها و نقایص مادرزادی در رشد انسان با تغییرات در تعداد و ساختار کروموزوم های آن کشف شده است. (به وراثت مراجعه کنید).

همچنین به مطالعات سیتوژنتیک مراجعه کنید.

همه این دستاوردها پایه محکمی برای توسعه سیتوژنتیک انسانی ایجاد کرده است.

برنج. 1. کروموزوم ها: A - در مرحله آنافاز میتوز در میکروسپوروسیت های ترفویل. ب - در مرحله متافاز اولین تقسیم میوز در سلولهای مادر گرده Tradescantia. در هر دو مورد، ساختار مارپیچی کروموزوم ها قابل مشاهده است.
برنج. 2. نخ های کروموزومی ابتدایی با قطر 100 Å (DNA + هیستون) از هسته های بین فاز غده تیموس گوساله (میکروسکوپ الکترونی): الف - رشته های جدا شده از هسته. ب - بخش نازک از طریق فیلم از همان آماده سازی.
برنج. 3. مجموعه کروموزومی Vicia faba (باقالی) در مرحله متافاز.
برنج. 8. کروموزوم ها مانند شکل هستند. 7، مجموعه ها، بر اساس نامگذاری دنور به جفت همولوگ (کاریوتیپ) سیستماتیک شده اند.

مسکو، 4 ژوئیه- ریانووستی، آنا اورمانتسوا. چه کسی ژنوم بزرگتر دارد؟ همانطور که می دانید، برخی از موجودات ساختار پیچیده تری نسبت به سایرین دارند و از آنجایی که همه چیز در DNA نوشته شده است، پس این باید در کد آن نیز منعکس شود. معلوم می شود که فردی با گفتار توسعه یافته خود باید پیچیده تر از یک کرم گرد کوچک باشد. با این حال، اگر ما را از نظر تعداد ژن ها با یک کرم مقایسه کنید، تقریباً به همان چیزی می رسید: 20 هزار ژن Caenorhabditis elegans در مقابل 20-25 هزار ژن Homo sapiens.

حتی توهین آمیزتر برای "تاج موجودات زمینی" و "سلطان طبیعت" مقایسه با برنج و ذرت است - 50 هزار ژن در رابطه با انسان 25.

با این حال، شاید ما اشتباه فکر می کنیم؟ ژن‌ها «جعبه‌هایی» هستند که نوکلئوتیدها در آنها بسته‌بندی می‌شوند - «حروف» ژنوم. شاید آنها را بشمارید؟ انسان 3.2 میلیارد جفت نوکلئوتید دارد. اما چشم کلاغ ژاپنی (Paris japonica) - گیاهی زیبا با گل های سفید - دارای 150 میلیارد جفت باز در ژنوم خود است. معلوم می شود که یک فرد باید 50 برابر ساده تر از یک گل باشد.

و پروتوپتراهای ریه ماهی (ریه ماهی - دارای تنفس آبششی و ریوی) 40 برابر پیچیده تر از انسان است. شاید همه ماهی ها به نوعی پیچیده تر از مردم باشند؟ خیر ماهی سمی فوگو که ژاپنی ها از آن غذای لذیذ درست می کنند، دارای ژنومی هشت برابر کوچکتر از انسان و 330 برابر کوچکتر از ماهی ریه Protoptera است.
تنها چیزی که باقی می ماند این است که کروموزوم ها را بشماریم - اما این تصویر را حتی بیشتر گیج می کند. چگونه ممکن است یک نفر از نظر تعداد کروموزوم با یک درخت خاکستر و یک شامپانزه با یک سوسک برابر باشد؟

زیست شناسان تکاملی و ژنتیک دانان مدت ها پیش با این پارادوکس ها مواجه شدند. آنها مجبور شدند اعتراف کنند که اندازه ژنوم، مهم نیست که چگونه آن را محاسبه کنیم، به طرز چشمگیری با پیچیدگی سازماندهی موجودات ارتباطی ندارد. این پارادوکس "معمای C-value" نامیده شد، که در آن C مقدار DNA در سلول است (پارادوکس C-value، ترجمه دقیق "پارادوکس اندازه ژنوم" است). و با این حال برخی از همبستگی ها بین گونه ها و پادشاهی ها وجود دارد.

© تصویر توسط RIA Novosti. A. Polyanina

© تصویر توسط RIA Novosti. A. Polyanina

برای مثال واضح است که یوکاریوت ها (جانداران زنده ای که سلول های آنها دارای هسته هستند) به طور متوسط ​​ژنوم های بزرگ تری نسبت به پروکاریوت ها (جانداران زنده ای که سلول های آنها هسته ندارند) دارند. مهره داران به طور متوسط ​​ژنوم بزرگتری نسبت به بی مهرگان دارند. با این حال، استثناهایی وجود دارد که هنوز کسی نتوانسته است توضیح دهد.

پیشنهاداتی وجود دارد مبنی بر اینکه اندازه ژنوم با طول چرخه زندگی یک موجود زنده مرتبط است. با استفاده از گیاهان به عنوان مثال، برخی از دانشمندان استدلال کرده‌اند که گونه‌های چند ساله ژنوم‌های بزرگ‌تری نسبت به یکساله‌ها دارند، که معمولاً چندین برابر اختلاف دارند. و کوچکترین ژنوم متعلق به گیاهان زودگذر است که چرخه کامل از تولد تا مرگ را در عرض چند هفته طی می کنند. این موضوع در حال حاضر به طور فعال در محافل علمی مورد بحث قرار گرفته است.

محقق برجسته موسسه ژنتیک عمومی توضیح می دهد. N.I Vavilova از آکادمی علوم روسیه، پروفسور دانشگاه آگرومکانیک تگزاس و دانشگاه گوتینگن کنستانتین کروتوفسکی: "اندازه ژنوم به مدت زمان چرخه زندگی ارگانیسم ربطی ندارد همان جنس که اندازه ژنوم یکسانی دارند، اما ممکن است دهها، اگر نه صدها بار، بین اندازه ژنوم و پیشرفت تکاملی و پیچیدگی سازماندهی ارتباط وجود دارد، اما اساساً، ژنوم اندازه با پلوئیدی (تعداد کپی) ژنوم مرتبط است (و پلی پلوئیدها هم در گیاهان و هم در حیوانات یافت می شوند) و مقدار DNA بسیار تکراری (تکرارهای ساده و پیچیده، ترانسپوزون ها و سایر عناصر متحرک).

دانشمندانی نیز هستند که دیدگاه متفاوتی در این مورد دارند.

آیا همه موجودات زنده کروموزوم دارند؟ آیا همه سلول های پستانداران دارای این ساختار هستند؟ این یا آن ارگانیسم چند کروموزوم دارد؟ متخصصان ژنتیک چنین سؤالاتی را مطالعه می کنند. بسیاری از سوالات مشابه قبلا پاسخ داده شده است. داده های مربوط به تعداد، اندازه و شکل کروموزوم ها به طور فزاینده ای در سایر علوم زیستی مورد استفاده قرار می گیرد. به خصوص در طبقه بندی.

کروموزوم ها ساختارهای اطلاعاتی هستند

کروموزوم چیست؟ اگر یک سلول یوکاریوتی را تحت بزرگنمایی بالا بررسی کنیم، در حالت عادی این "بلوک سازنده" ارگانیسم، هیچ ساختار کروموزوم مانندی نخواهیم دید. آنها فقط قبل از تقسیم سلولی تشکیل می شوند و بلافاصله پس از پایان تولید مثل، ساختارهای متراکم ناپدید می شوند، گویی حل می شوند. کروموزوم ها برای توزیع یکنواخت اطلاعات بین سلول های دختر ضروری هستند. آنها توسط یک مولکول DNA و پروتئین هایی تشکیل می شوند که ساختار متراکم کروموزوم را حفظ می کنند.

کاریوتایپ چیست

هر کروموزوم اندازه و شکل خاص خود را دارد. یک نوع ارگانیسم با مجموعه خاصی از کروموزوم ها مشخص می شود. افراد مختلف از یک گونه همیشه مقدار یکسانی از این ساختارهای اطلاعاتی دارند.

بنابراین، کاریوتایپ ویژگی های بیرونی کروموزوم ها و تعداد آنها در افراد یک گونه است. برخلاف ژنوم، کاریوتایپ شامل ویژگی های خاص افراد نیست، بلکه فقط ظاهر ساختارهای کروموزومی را شامل می شود. ویژگی های کاریوتایپ به تاکسونومیست ها کمک می کند تا موجودات زنده را به درستی در گروه های طبقه بندی توزیع کنند.

سگ ها چند کروموزوم دارند

هر نوع ارگانیسم دارای تعداد مشخصی کروموزوم است. این برای همه یوکاریوت ها صدق می کند. پروکاریوت ها دارای یک مولکول DNA دایره ای هستند که در طول تقسیم سلولی نیز دو برابر می شود و بدون تشکیل ساختارهای کروموزومی در بین سلول های دختر توزیع می شود.

تعداد کروموزوم ها در بین نمایندگان مختلف پادشاهی حیوانی و گیاهی بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، یک فرد دارای 46 کروموزوم در سلول های سوماتیک است. این مجموعه دیپلوئید است. 23 ساختار در سلول های زایای انسان وجود دارد. سگ ها چند کروموزوم دارند؟ تعداد آنها را نمی توان به سادگی برای هر موجودی حدس زد. کاریوتیپ سگ از 78 کروموزوم تشکیل شده است. یک گرگ در این حالت چند کروموزوم دارد؟ در اینجا شباهتی در کاریوتایپ وجود دارد. زیرا همه گرگ ها با یکدیگر و سگ خانگی خویشاوندند. تقریباً همه گرگ ها در سلول های جسمی خود دارای 78 کروموزوم هستند. استثناء گرگ سرخ و

سگ ها چند کروموزوم در سلول های تولید مثلی خود دارند؟ سلول های زایا همیشه دو برابر کمتر از سلول های سوماتیک کروموزوم دارند. زیرا در طول میوز بین سلول های دختر به طور مساوی توزیع می شوند.

خانواده سگ ها علاوه بر سگ ها و گرگ ها، روباه ها را نیز شامل می شوند. در کاریوتایپ سگ 78 کروموزوم وجود دارد. روباه ها چند کروموزوم دارند؟ جنس‌های طبقه‌بندی روباه‌ها از نظر تعداد کروموزوم‌ها بسیار ناهمگن هستند. روباه معمولی 38. روباه شنی 40. روباه بنگالی 60 دارد.

در گلبول های قرمز سگ چند کروموزوم وجود دارد؟

گلبول های قرمز گلبول های قرمز خونی هستند که به عنوان حامل اکسیژن عمل می کنند. ساختار آنها چگونه است؟ گلبول های قرمز بالغ باید حاوی مقدار زیادی هموگلوبین باشند. به همین دلیل است که آنها اندامک های زیادی از جمله کروموزوم ندارند، زیرا اصلا هسته ای وجود ندارد.

با این حال، در خون سگ ها، مانند خون انسان، رتیکولوسیت ها وجود دارد - گلبول های قرمز نابالغ. آنها تنها 1-2 درصد از تعداد کل گلبول های قرمز را تشکیل می دهند. رتیکولوسیت ها حاوی RNA ریبوزومی، میتوکندری، ریبوزوم و کمپلکس گلژی هستند. اما پس از یک یا یک روز و نیم، رتیکولوسیت ها به گلبول های قرمز بالغ تبدیل می شوند که حاوی DNA و در نتیجه ساختارهای کروموزومی نیستند.

چند کروموزوم در کاریوتیپ حیوانات دیگر وجود دارد

گونه های جانوری از نظر کاریوتیپ بسیار متنوع هستند. علاوه بر این، تعداد کروموزوم ها در هسته سلول های حیوانات مختلف به پیچیدگی سازمان یک موجود زنده بستگی ندارد. به عنوان مثال، در یک سلول سوماتیک یک قورباغه 26 کروموزوم وجود دارد. شامپانزه ها 48 دارند که اندکی بیشتر از انسان هاست. مرغ خانگی دارای 78 ساختار است. این همان تعداد کروموزوم در سگ است. ماهی کپور 104 و لمپری که مهره داری بدون آرواره است 174 دارد.

مجموعه کروموزومی گیاهان

کاریوتیپ اشکال گیاهی نیز بسیار متنوع است. گندم نان با مجموعه ای از کروموزوم های هگزاپلوئید دارای 42 ساختار اطلاعاتی، چاودار دارای 14 و ذرت دارای 20 ساختار اطلاعاتی است. گوجه فرنگی دارای 24 کروموزوم در هر سلول است و برنج نیز دارای همین تعداد است. کنگر اورشلیم 102 دارد.

رکوردداران مطلق تعداد کروموزوم ها در قلمرو گیاهی وجود دارد. اینها سرخس هستند.

در سلول این گیاه باستانی حدود 1200 کروموزوم وجود دارد. دم اسبی چنین ساختارهای زیادی دارد: 216.

بنابراین، تمام سلول های یوکاریوتی، به جز گلبول های قرمز، کروموزوم دارند. بسته به نوع حیوان یا گیاه، ترکیب کمی کروموزوم ها و همچنین اندازه و شکل آنها تغییر می کند. دقیقاً به این دلیل است که کروموزوم ها اندازه های متفاوتی دارند که تعداد این ساختارها بسیار متفاوت است. هر چه سازه ها کوچکتر باشند، احتمال بیشتری وجود دارد که تعداد آنها بیشتر شود.

تحقیقات ژنتیکی بدن انسان یکی از ضروری ترین تحقیقات برای جمعیت کل کره زمین است. این ژنتیک است که برای بررسی علل بیماری های ارثی یا استعداد ابتلا به آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. ما به شما خواهیم گفت یک فرد چند کروموزوم دارد،و این اطلاعات برای چه مواردی ممکن است مفید باشد.

یک فرد چند جفت کروموزوم دارد؟

سلول بدن برای ذخیره، اجرا و انتقال اطلاعات ارثی طراحی شده است. از یک مولکول DNA ایجاد می شود و کروموزوم نامیده می شود. بسیاری از مردم به این سوال علاقه دارند که یک فرد چند جفت کروموزوم دارد.

انسان 23 جفت کروموزوم دارد.تا سال 1955، دانشمندان به اشتباه تعداد کروموزوم ها را 48 محاسبه کردند، یعنی. 24 جفت. این خطا توسط دانشمندان با استفاده از تکنیک های دقیق تر کشف شد.

مجموعه کروموزوم ها در سلول های سوماتیک و زایا متفاوت است. مجموعه دوگانه (دیپلوئید) فقط در سلول هایی وجود دارد که ساختار (سوماتیک) بدن انسان را تعیین می کنند. یک قسمت منشاء مادری دارد، بخشی دیگر منشاء پدری دارد.

گونوزوم ها (کروموزوم های جنسی) فقط یک جفت دارند. آنها در ترکیب ژن متفاوت هستند. بنابراین، بسته به جنسیت، یک فرد دارای ترکیب متفاوتی از جفت گونوزوم است. از واقعیت زنان چند کروموزوم دارند،جنسیت کودک متولد نشده بستگی ندارد. یک زن دارای مجموعه ای از کروموزوم های XX است. سلول های تولیدمثلی آن بر رشد ویژگی های جنسی در طول لقاح تخمک تأثیر نمی گذارد. تعلق به یک جنسیت خاص به کد اطلاعات مربوط به آن بستگی دارد یک مرد چند کروموزوم دارد. این تفاوت بین کروموزوم های XX و XY است که جنسیت کودک متولد نشده را تعیین می کند. 22 جفت کروموزوم باقیمانده اتوزومال نامیده می شوند، یعنی. برای هر دو جنس یکسان است

• یک زن دارای 22 جفت کروموزوم اتوزومی و یک جفت XX است.
• یک مرد دارای 22 جفت کروموزوم اتوزومی و یک جفت XY است.

ساختار کروموزوم ها در طول تقسیم در فرآیند دو برابر شدن سلول های سوماتیک تغییر می کند. این سلول ها دائماً در حال تقسیم هستند، اما مجموعه 23 جفتی مقدار ثابتی دارد. ساختار کروموزوم ها تحت تأثیر DNA است. ژن‌هایی که کروموزوم‌ها را می‌سازند، تحت تأثیر DNA کد خاصی را تشکیل می‌دهند. بنابراین، اطلاعات به دست آمده در طول فرآیند کدگذاری DNA، ویژگی های فردی یک فرد را تعیین می کند.

تغییرات در ساختار کمی کروموزوم ها

کاریوتایپ یک فرد کل کروموزوم ها را تعیین می کند. گاهی اوقات به دلایل شیمیایی یا فیزیکی می توان آن را اصلاح کرد. تعداد طبیعی 23 کروموزوم در سلول های سوماتیک می تواند متفاوت باشد. این فرآیند آنیوپلوئیدی نامیده می شود.

1. ممکن است تعداد کمتر باشد، پس این یک مونوسومی است.
2. اگر جفت سلول اتوتنوس وجود نداشته باشد، این ساختار پوچ نامیده می شود.
3. اگر کروموزوم سوم به یک جفت سلولی که یک کروموزوم را تشکیل می دهند اضافه شود، آنگاه این تریزومی است.

تغییرات مختلف در مجموعه کمی منجر به ابتلای فرد به بیماری های مادرزادی می شود. ناهنجاری در ساختار کروموزوم ها باعث ایجاد سندرم داون، سندرم ادواردز و سایر بیماری ها می شود.

همچنین نوعی تنوع به نام پلی پلوئیدی وجود دارد. با این انحراف، افزایش چند برابری در کروموزوم ها اتفاق می افتد، یعنی دو برابر شدن یک جفت سلول که بخشی از یک کروموزوم است. یک سلول دیپلوئید یا زاینده می تواند سه بار وجود داشته باشد (تریپلوئیدی). اگر 4 یا 5 بار وجود داشته باشد به این افزایش به ترتیب تتراپلوئیدی و پنتاپلوئیدی می گویند. اگر فردی چنین انحرافی داشته باشد، در همان روزهای اول زندگی می میرد. دنیای گیاهی به طور گسترده ای با پلی پلوئیدی نشان داده می شود. افزایش چند برابری در کروموزوم ها در حیوانات وجود دارد: بی مهرگان، ماهی. پرندگان با این ناهنجاری می میرند.

گاهی اوقات آنها به ما شگفتی های شگفت انگیزی می دهند. به عنوان مثال، آیا می دانید کروموزوم ها چیست و چگونه تأثیر می گذارند؟

ما پیشنهاد می کنیم این موضوع را بررسی کنیم تا یک بار برای همیشه i's را نقطه گذاری کنیم.

با نگاهی به عکس های خانوادگی، احتمالا متوجه شده اید که اعضای یک خانواده شبیه یکدیگر هستند: بچه ها شبیه والدین هستند، والدین شبیه پدربزرگ ها و مادربزرگ ها هستند. این شباهت از طریق مکانیسم های شگفت انگیز از نسلی به نسل دیگر منتقل می شود.

همه موجودات زنده، از موجودات تک سلولی گرفته تا فیل های آفریقایی، حاوی کروموزوم هایی در هسته سلول هستند - رشته های نازک و بلندی که فقط با میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده هستند.

کروموزوم ها (یونان باستان χρῶμα - رنگ و σῶμα - بدن) ساختارهای نوکلئوپروتئینی در هسته سلول هستند که بیشتر اطلاعات ارثی (ژن ها) در آنها متمرکز شده است. آنها برای ذخیره این اطلاعات، پیاده سازی و انتقال آن طراحی شده اند.

یک فرد چند کروموزوم دارد

در پایان قرن نوزدهم، دانشمندان دریافتند که تعداد کروموزوم ها در گونه های مختلف یکسان نیست.

به عنوان مثال، نخود فرنگی دارای 14 کروموزوم، y دارای 42 کروموزوم، و در انسان - 46 (یعنی 23 جفت). از این رو این وسوسه به وجود می آید که به این نتیجه برسیم که هر چه تعداد آنها بیشتر باشد، موجودی که آنها را در اختیار دارد پیچیده تر است. با این حال، در واقعیت مطلقاً چنین نیست.

از 23 جفت کروموزوم انسان، 22 جفت اتوزوم و یک جفت گونوزوم (کروموزوم جنسی) هستند. جنس ها دارای تفاوت های مورفولوژیکی و ساختاری (ترکیب ژن) هستند.

در ارگانیسم ماده، یک جفت گونوزوم حاوی دو کروموزوم X (جفت XX) و در ارگانیسم نر، یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y (جفت XY) است.

جنسیت نوزاد متولد نشده به ترکیب کروموزوم های جفت بیست و سوم (XX یا XY) بستگی دارد. این امر با لقاح و ادغام سلول های تولید مثل زن و مرد تعیین می شود.

این واقعیت ممکن است عجیب به نظر برسد، اما از نظر تعداد کروموزوم ها، انسان نسبت به بسیاری از حیوانات پایین تر است. به عنوان مثال، برخی از بزهای بدبخت 60 کروموزوم دارند و یک حلزون دارای 80 کروموزوم هستند.

کروموزوم هااز یک پروتئین و یک مولکول DNA (دئوکسی ریبونوکلئیک اسید) شبیه به یک مارپیچ دوتایی تشکیل شده است. هر سلول حاوی حدود 2 متر DNA است و در مجموع حدود 100 میلیارد کیلومتر DNA در سلول های بدن ما وجود دارد.

یک واقعیت جالب این است که اگر یک کروموزوم اضافی وجود داشته باشد یا حداقل یکی از 46 کروموزوم وجود نداشته باشد، فرد دچار جهش و ناهنجاری های جدی رشدی (بیماری داون و غیره) می شود.