کروموزوم
در هسته هر سلول، مولکول DNA در ساختارهای نخ مانندی به نام کروموزوم بسته بندی میشود. هر کروموزوم از DNA تشکیل شده است که چندین بار در اطراف پروتئینهایی به نام هیستونها پیچیده شده است که ساختار آن را پشتیبانی میکند.
Chromosome در هسته سلول قابل مشاهده نیستند – حتی در زیر میکروسکوپ – زمانی که سلول در حال تقسیم نیست. با اینحال، DNA در طول تقسیم سلولی فشرده تر میشود و سپس در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده است. بیشتر آنچه محققان در مورد کروموزومها میدانند با مشاهده کروموزومها در طول تقسیم سلولی آموخته شده است.
هر Chromosome دارای یک نقطه انقباض به نام سانترومر است که Chromosome را به دو بخش یا “بازو” تقسیم میکند. بازوی کوتاه کروموزوم “بازوی p” نامگذاری شده است. بازوی بلند را “بازوی q” نامگذاری شده است. محل سانترومر روی هر کروموزوم شکل مشخصی میدهد و میتوان از آن برای توصیف مکان ژنهای خاص استفاده کرد.
دی ان ای و پروتئینهای هیستون در ساختارهایی به نام کروموزوم بسته بندی میشوند.
تعریف کروموزوم
کروموزومها ساختارهای نخ مانندی هستند که از پروتئین و یک مولکول DNA تشکیل شده‌اند که اطلاعات ژنومی را از سلولی به سلول دیگر منتقل میکنند.
در گیاهان و حیوانات (از جمله انسان)، آنها در هسته سلولها قرار دارند. انسانها 22 جفت کروموزوم شماره دار (اتوزوم) و یک جفت جنسی (XX یا XY) دارند که در مجموع 46 عدد است.
در انتهای کروموزوم ساختارهای متمایزی از DNA وجود دارد که بارها و بارها به نام تلومر تکرار شده اند. بیشتر بودن توالی تلومر باعث جوانی سلولی میشود.
هر جفت دارای دو کروموزوم است که یکی از هر والدین است، به این معنی که کودکان نیمی از کروموزومهای خود را از آنها به ارث میبرند. مادر و نیمی از پدرشان. هنگامیکه هسته در طی تقسیم سلولی حل میشود، آنها را میتوان از طریق میکروسکوپ مشاهده کرد.
آنها در بین موجودات زنده از نظر تعداد و شکل متفاوت هستند. اکثر باکتریها یک یا دو کروموزوم دایره ای دارند. انسانها به همراه سایر حیوانات و گیاهان دارای کروموزومهای خطی هستند. در واقع، هر گونه از گیاهان و جانوران دارای تعداد مشخصی کروموزوم است.
به عنوان مثال، مگس میوه دارای چهار جفت کروموزوم است، در حالیکه یک گیاه برنج دارای 12 جفت و یک سگ دارای 39 جفت از آنها است.
بطور معمول، زنها از نظر بیولوژیکی دارای دو کروموزوم X (XX) هستند، در حالیکه افرادی که از نظر بیولوژیکی مذکر هستند دارای یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y (XY) هستند. با اینحال، استثناهایی برای این قوانین وجود دارد. کروموزومها نیز اندازه های متفاوتی دارند.
مدل X انسانی حدود سه برابر بزرگتر از مدل Y انسان است و حدود 900 ژن دارد، در حالیکه مدل Y حدود 55 ژن دارد. ساختار منحصربفرد کروموزومها DNA را محکم در اطراف پروتئینهای قرقره مانند، به نام هیستون نگه میدارد. بدون چنین بسته بندی، مولکولهای DNA بیش از حد طولانی هستند که در داخل سلولها قرار نمیگیرند!
به عنوان مثال، اگر تمام مولکولهای DNA در یک سلول انسانی از هیستونهایشان جدا شده و از انتها به انتها گذاشته شوند، 6 فوت کشیده میشوند.
کار آنها چیست؟
برای اینکه یک موجود زنده به درستی رشد کند، سلولها باید دائماً تقسیم شوند تا سلولهای جدید جایگزین سلولهای قدیمی و فرسوده شوند. در طول تقسیم سلولی، ضروری است که DNA دست نخورده باقی بماند و بطور مساوی بین سلولها توزیع شود.
کروموزومها بخش کلیدی فرآیندی هستند که تضمین میکند DNA بطور دقیق کپی شده و در اکثریت قریب به اتفاق تقسیمات سلولی توزیع میشود. با اینحال، اشتباهات در موارد نادری رخ میدهد.
تغییر در تعداد یا ساختار کروموزومها در سلولهای جدید ممکن است منجر به مشکلات جدی شود. به عنوان مثال سرطان خون و برخی دیگر از سرطانها به دلیل وجود کروموزومهای معیوب و شکسته ایجاد میشوند.
همچنین بسیار مهم است که سلولهای تولید مثلی مانند تخمک و اسپرم دارای تعداد مناسب کروموزوم صحیح باشند. در غیر اینصورت، فرزندان حاصل ممکن است به درستی رشد نکنند.
به عنوان مثال، افراد مبتلا به سندرم داون به جای دو کروموزوم شماره 21، سه نسخه از آنرا دارند.
