Conţinut
Cromozomii sunt entitățile microscopice din celulele vii care conțin informațiile genetice referitoare la organism în ansamblu. Cromozomii constau din ADN (acid dezoxiribonucleic, molecula purtătoare de informații în cromozomi) și proteine structurale.
Imediat după ce o celulă se împarte, are o copie a fiecărui cromozom. Curând, fiecare cromozom este replicat, sau copiat, în pregătire pentru mitoză și o altă rundă de diviziune celulară.
Un cromozom replicat (sau echivalent, un cromozom duplicat) conține două cromatide identice, numite și ele cromatide surori. Diferența dintre un cromozom duplicat și o cromatidă, strict vorbind, este că un cromozom conține două cromatide care sunt unite la o structură numită a centromer.
Prin urmare, un cromozom duplicat include două catene identice unite de-a lungul lungimii lor la lungimile corespunzătoare de ADN.
Rolul cromozomilor
Cromozomii nu sunt altceva decât bucăți distincte ale unei substanțe numite cromatinei, care constă din molecule foarte lungi de ADN înfășurate în jurul proteinelor speciale cunoscute sub numele de histone. Diferite organisme au un număr diferit de cromozomi. Oamenii, de exemplu, au 46.
În majoritatea procariotelor (adică, organismele din domeniile Bacterii și Archaea), nu există mai mult decât un singur cromozom într-o conformare cu inel, care este adecvat pentru nevoile unui organism cu o celulă sau cu câteva celule.
În reproducerea sexuală la om, o celulă spermatozoidă poartă jumătate din setul complet al ADN-ului părinților, iar o celulă de ou deține jumătate din setul complet al mamelor. Când acestea fuzionează în procesul de fertilizare, se formează un zigot 46 de cromozomi, care devine în curând un embrion și apoi un făt.
În esență, primul lucru identificabil despre tine a fost ADN-ul din cromozomii tăi proaspăt asamblați, unic în istoria umană (cu excepția cazului în care ai un geamăn identic).
Cromozomi omologi vs. cromatide
Oamenii au 46 de cromozomi, 23 de la fiecare părinte; 22 acestea vin în perechi distincte, ceea ce înseamnă că copia cromozomului 1 pe care l-ați moștenit de la mama dvs. este identică structural cu copia cromozomului 1 pe care l-ați moștenit de la tatăl vostru, etc. Cel de-al 23-lea cromozom din fiecare set parental este un cromozomul sexual, fie X, fie Y.
Acești cromozomi structural identici în perechi sunt numiți cromozomi omologi. Diferențele dintre acești cromozomi omologi apar numai la nivelul secvențelor bazelor nucleotidice ale ADN-ului fiecărui cromozom.
Replicarea cromozomilor
Reamintim că ADN-ul este dublu catenar. Când cele două fire sunt separate fizic de suficient pentru a permite copierea fiecărui fir, unul dintre cele două lucruri ar putea întâmpla să creeze două copii „fiice” cu două fire ale ADN-ului.
În primul rând, fiecare dintre cele două șiruri nou sintetizate ar putea rămâne legat de șablonul șablon din care a fost creat. Sau, cele două „bătrâne” șuvițe s-ar putea reîntâlni în timp ce cele două șuvițe sintetizate doar se leagă între ele.
Primul scenariu este ceea ce se întâmplă de fapt și se numește semiconservative replicare, întrucât fiecare „nouă” moleculă de ADN cu două fire este de fapt pe jumătate „veche” și jumătate „nouă”. (În conservator replicare, molecule vechi și noi molecule rămân segregate cu fiecare ciclu de replicare succesiv.)
Aceasta înseamnă că fiecare cromozom „nou”, numit cromatidă, conține un amestec egal de material „vechi” și „nou”. Cromatidele, unite la centromerele lor comune, constituie un cromozom duplicat.
Replicarea ADN se întâmplă în timpul interfazei ciclului de viață al celulelor - perioada după ce o celulă recent formată s-a „stabilit” și a început duplicarea tuturor părților sale în pregătirea pentru următoarea mitoză și diviziunea celulară. Celulele își petrec cea mai mare parte a vieții în interfaza.
Faze de mitoză
Mitoza, diviziunea nucleului celulelor eucariote în două nuclee fiice identice, urmează interfaza și precede direct divizarea celulei mamă însăși (cytokinesis). Este format din cinci faze:
Suma totală a acestor faze este că centromolii cromozomilor dublați formează o linie dreaptă în nucleul aproximativ de a împărți și o cromatidă în fiecare set este trasă într-o parte diferită a nucleului divizor.
Când celula se împarte, fiecare celulă fiică are acum una ONU-cromosomul duplicat, pe care celula îl va rectifica atunci când refacerea ADN-ului începe din nou în interfaza.