Каково строение и морфология хромосом?

Рисунок ?–Строение хромосомы

Хромосома в световом микроскопе (А) и ее схематическое изображение (Б); хромосома при дифференциальной окраске (В) и ее схематическое изображение (Г); Д — хромосома в сканирующем электронном микроскопе; Е — хромосома в трансмиссионном мегавольтном электронном микроскопе; 1 — тепомеры; 2 — центромеры; 3 — плечи хромосомы.

Морфология митотических хромосом лучше всего изучать в момент их наибольшей конденсации, в метафазе и в начале анафазы.

Первичная перетяжка хромосомы (центромера) делит хромосому на два плеча.

Хромосомы с равными или почти равными плечами называют метацентрическими, с плечами неодинаковой длины – субметацентрическими.Палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом называют акроцентрическими. В области первичной перетяжки расположен кинетохор – сложная белковая структура, имеющая форму овальной пластинки, связанной с ДНК центромерного района хромосомы. Некоторые хромосомы имеют, кроме того, вторичные перетяжки, располагающиеся вблизи одного из концов хромосомы и отделяющие маленький участок – спутник хромосомы.

Плечи хромосом оканчиваются теломерами – конечными участками.

При специальных методах окраски хромосомы неравномерно воспринимают красители: вдоль их длины наблюдается чередование окрашенных и неокрашенных участков — дифференциальная неоднородность хромосомы. Важно то, что каждая хромосома имеет свой, неповторимый рисунок такой дифференциальной окраски. Применение методов дифференциальной окраски позволило детально изучить строение хромосом. Хромосомы человека принято подразделять по их размерам на 7 групп (А, В, С, D, Е, F, G). Если при этом легко отличить крупные A, 2) хромосомы от мелких A9, 20), метацентрические от акроцентрических A3), то внутри групп трудно отличить одну хромосому от другой. Так, в группе С6 и С7 хромосомы схожи между собой, как и с Х-хромосомой. Дифференциальное окрашивание позволяет четко отличить эти хромосомы друг от друга.

Как интерфазные, так и митотические хромосомы состоят из элементарных хромосомных фибрилл-молекул ДНП (сложные комплексы дезоксирибонуклеопротеидов). В последнее время принято считать, что на каждую хромосому приходится одна гигантская фибрилла ДНП, сложно уложенная в относительно короткое тельце — собственно митотическую хромосому. Фибриллы хроматина в митотической хромосоме образуют многочисленные розетковидные петлевые домены (хромомеры), которые при дальнейшей конденсации хроматина образуют видимую в светооптическом микроскопе митотическую хромосому.

Что такое кариотип?

Кариотипом данного вида называется совокупность числа, размеров и особенностей строения хромосом.

Размеры хромосом, как и их число, у разных организмов варьируют в широких пределах. Кариотип человека характеризуется наличием 23 пар хромосом, среди которых – 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом ( гоносом). Среди половых хромосом различают Х- и У- хромосомы.

Дайте определение репликонам

Репликоны – это определенные участки хроматиновых фибрилл, на которых осуществляется транскрипция с ДНК на различные РНК, с помощью чего в последующем происходит синтез белковых молекул.

Процессы траскрипции в ядре осуществляются только на свободных хромосомных фибриллах, т. е. на эухроматине. В конденсированном хроматине эти процессы не осуществляются, поэтому гетерохроматин и называют неактивным хроматином.

В хромосомах существует множество мест независимой репликации, т.е. удвоения ДНК — ДНК эукариотических хромосом представляют собой линейные молекулы, состоящие из тандемно (друг за другом) расположенных репликонов разного размера. Средний размер репликона около 30 мкм. В составе генома человека должно встречаться более 50 000 репликонов, участков ДНК, которые синтезируются как независимые единицы.

Синтез ДНК как на участках отдельной хромосомы, так и среди разных хромосом идет неодновременно, асинхронно.

Что такое нуклеосомы?

Белки хроматина – гистоны составляют 60-70 % от его сухой массы. К ним относятся так называемые гистоны и негистоновые белки. Гистоны – щелочные белки, обогащенные основными аминокислотами (главным образом лизином и аргинином). Гистоны обеспечивают специфическую укладку хромосомной ДНК и имеют значение в регуляции транскрипции. Гистоны расположены по длине молекулы ДНК не равномерно, а в виде блоков. В один такой блок входят 8 молекул гистонов, образуя так называемую нуклеосому. Размер нуклеосомы около 10 нм.

При образовании нуклеосом происходит компактизация, сверхспирализация ДНК, что приводит к укорачиванию длины хромосомной фибриллы примерно в 7 раз. Сама же хромосомная фибрилла имеет вид нитки бус или четок, где каждая бусина — нуклеосома. Такие фибриллы толщиной 10 нм дополнительно продольно конденсируются и образуют основную элементарную фибриллу хроматина толщиной 25 нм.