Gebėjimas perduoti genetinę informaciją yra labai svarbus gimdymui.
Žmogaus reprodukcinės ląstelės chromosomų rinkinio požymiai po koncepcijos sukelia tam tikrų požymių paveldėjimą.
Genetiškai paveldima genetinė informacija yra koduojama atskiruose genuose, esančiuose chromosomose.
Pirmosios mokslininkų idėjos apie chromosomas, esančias žmogaus ląstelėse, pasirodė XIX a. Įvairiais laikais šis atradimas buvo „pritaikytas“ I. D. Chistyakovui, A. Schneideriui ir daugeliui kitų mokslininkų. Tačiau pats žodis „chromosoma“ pirmą kartą buvo pasiūlytas Vokietijos histologo G. Waldeyerio 1888 m. Žodinis vertimas reiškia „dažytą kūną“, nes atliekant mokslinius tyrimus šie elementai yra gana gerai nudažyti pagrindiniais dažais.
Dauguma mokslinių eksperimentų, išaiškinančių chromosomų struktūros apibrėžimą, buvo atlikti daugiausia XX a.
Kiekvieną spermatozoidą sudaro galvutė, vidurinė dalis (kūnas) ir uodega. Spermatozoidų galva turi elipsoidinę formą. Beveik visa jos vidaus erdvė užpildo specialią anatominę formą, kuri vadinama branduoliu. Jame yra chromosomos - pagrindinės ląstelės struktūros, turinčios genetinę informaciją.
Kiekviename iš jų yra skirtingas skaičius genų. Taigi, yra vis daugiau ir mažiau genų turinčių sričių. Šiuo metu mokslininkai atlieka eksperimentus, kuriais siekiama ištirti šią įdomią funkciją.
Pagrindinis kiekvienos chromosomos komponentas yra DNR. Būtent ji saugo pagrindinę genetinę informaciją, kurią tėvai paveldėjo jų vaikai. DNR grandinė yra gana ilga. Kad chromosomos būtų mikroskopinės, DNR grandinės yra stipriai susuktos. Naujausi genetiniai tyrimai parodė, kad DNR molekulių garbanai taip pat reikalingi specialūs baltymai - histonai, kurie taip pat yra gemalo ląstelės branduolyje.
Išsamesnis chromosomų struktūros tyrimas parodė, kad be DNR molekulių jie taip pat yra baltymai. Šis derinys vadinamas chromatinu.
Kiekvienos chromosomos viduryje yra centromeras - tai maža sritis, kuri ją padalija į dvi dalis. Šis suskirstymas sukelia kiekvienos chromosomos ilgą ir trumpą ranką. Taigi, išnagrinėjus mikroskopu, jis turi išvaizdą.
Bendras gyvo organizmo chromosomų rinkinys vadinamas kariotipu.
Kariotipas ir jo reikšmė
Žmonėms kariotipas yra 46 chromosomos, pavyzdžiui, Drosophila vaisių skraidymas yra tik 8.
Kariotipo struktūros bruožai ir tam tikrų skirtingų funkcijų rinkinio paveldėjimas.
Įdomu tai, kad lytinių chromosomų susidarymas vyksta net ir gimdos vystymosi laikotarpiu. Spermatozoidai aktyviai įgyja veiklą vėliau - brendimo metu.
Pirmiausia turėtumėte suprasti, ką ekspertai reiškia „ploidy“. Paprasčiau tariant, šis terminas reiškia daugybę. Pagal chromosomų rinkinio ploidiškumą mokslininkai reiškia bendrą tokių rinkinių skaičių konkrečioje ląstelėje.
Kalbant apie šią koncepciją, ekspertai vartoja terminą "haploid" arba "single". Tai reiškia, kad spermos branduolyje yra 22 vienos chromosomos ir 1 lytis. Kiekviena chromosoma nėra suporuota.
Haploidinis rinkinys yra savitas gemalo ląstelių bruožas. Tai gamtoje suvokiama ne atsitiktinai. Tręšimo metu dalis paveldimos genetinės informacijos perduodama iš tėvų chromosomų, o kai kurios - iš motinos.
Lytinės chromosomos ir individo lyties nustatymas
Kitas įdomus spermos haploidinio rinkinio bruožas yra lytinės chromosomos buvimas jame. Tai gali būti dviejų tipų: X arba Y. Kiekviename spermoje yra tik viena lyties chromosoma. Tai gali būti X arba Y. Kiaušinių ląstelėje yra tik viena X chromosoma.
Sujungiant gemalo ląsteles ir derinant chromosomą, galima derinti įvairius derinius.
- XY: Šiuo atveju Y-chromosoma yra paveldima iš tėvo, o X - iš motinos. Su tokiu gemalų ląstelių deriniu susidaro vyriškas kūnas, ty artimiesiems netrukus gimsta meilės pora.
- XX: Šiuo atveju vaikas „gauna“ X tėvo chromosomą ir tą patį iš motinos.
Chromosomų anomalijos ir jų pasekmės
Deja, genetinės informacijos paveldėjimo procesas ne visada yra fiziologinis. Gana retai, tačiau yra tam tikrų patologijų.
Tai atsitinka, kai po tręšimo susidaręs zigotoje yra tik viena X chromosoma (monosomija), arba, priešingai, atsiranda jų skaičiaus padidėjimas (trisomija). Tokiais atvejais vaikai susiduria su gana sunkiomis patologijomis, kurios dar labiau pablogina jų gyvenimo kokybę.
Dauno liga yra vienas iš klinikinių patologijų, susijusių su sumažėjusiu chromosomos paveldėjimu, pavyzdžiu. Tokioje situacijoje esantis chromosomos pokytis taip pat prisideda prie paveldimų bruožų pasikeitimo.
Ląstelei dalijantis mejozės būdu, kartais chromosomų pora neišsiskiria, ir abi chromosomos patenka į tą patį kiaušinėlį ar spermatozoidą. Dėl šios priežasties gali pradėti vystytis gemalas, vietoje vienos chromosomos poros turintis tris chromosomas. Toks reiškinys vadinamas trisomija. Paprastai jis sukelia ryškių sutrikimų, dėl kurių gemalas dažniausia neišgyvena ir žūva.
Kartais biologiniai procesai ar išoriniai veiksniai (radiacija, kai kurios cheminės medžiagos, virusai) gali sukelti chromosomų trūkius.
Chromosomų struktūra ir sudėtis
Norėdami geriau ir paprastai suprasti, kaip formuojasi lytinės ląstelės chromosomų rinkinys, paliesime šiek tiek apie biologiją.
Pagrindinis kiekvienos chromosomos komponentas yra DNR. Būtent ji saugo pagrindinę genetinę informaciją, kurią tėvai paveldėjo jų vaikai. DNR grandinė yra gana ilga. Kad chromosomos būtų mikroskopinės, DNR grandinės yra stipriai susuktos. Naujausi genetiniai tyrimai parodė, kad DNR molekulių garbanai taip pat reikalingi specialūs baltymai - histonai, kurie taip pat yra gemalo ląstelės branduolyje.
Išsamesnis chromosomų struktūros tyrimas parodė, kad be DNR molekulių jie taip pat yra baltymai. Šis derinys vadinamas chromatinu.
Kiekvienos chromosomos viduryje yra centromeras - tai maža sritis, kuri ją padalija į dvi dalis. Šis suskirstymas sukelia kiekvienos chromosomos ilgą ir trumpą ranką. Taigi, išnagrinėjus mikroskopu, jis turi išvaizdą.
Žmogaus somatinėse (kūno) ląstelėse yra 46 chromosomos (katės - 38, bulvės - 48 chromosomos), šis skaičius vadinamas diploidiniu (2n) chromosomų rinkiniu. Diploidiniame rinkinyje kiekviena chromosoma turi panašaus dydžio ir formos antrininkę - tai yra homologinės chromosomos. Jose išsidėsto požymį lemiantys aleliniai genai.
Perpus mažesnis neporinis chromosomų rinkinys vadinamas haploidiniu (n). Jis nurodo, kiek yra skirtingų (nehomologinių) chromosomų. Haploidinis chromosomų rinkinys yra lytinėse ląstelėse.
Žmogaus chromosoma Y yra kilusi iš chromosomos X, jai labai pakitus ir sumažėjus. Ji tebeturi šiek tiek X chromosomai giminingų sekų ties kuriom tebevyksta rekombinacija (pseudo-autosominė sritis, apie 5% visos chromosomos).
Žmogaus chromosoma 2 (antroji pagal dydį chromosoma) yra dviejų chromosomų susiliejimo rezultatas. Ji tebeturi antrą (nebeveikiančią) centromerą bei chromosomos viduryje (ne kraštuose, kai įprasta) esančias telomerines sekas.
Kitos chromosomos yra vadinamos autosomomis - tai visos likusios chromosomos, išskyrus X ir Y.
| Organizmas | Diploidinis chromosomų rinkinys (2n) |
|---|---|
| Žmogus | 46 |
| Katė | 38 |
| Bulvė | 48 |
Chromosomų skaičiaus ir struktūros pakeitimas
Norint apžiūrėti žmogaus chromosomas, pradžioje reikia paruošti auginamos periferinio kraujo limfocitų kultūros preparato tepinėlį, kuriame būtų daug ląstelių metafazės stadijoje. Chromosomoms vizualizuoti naudojami įvairūs chromosomų dažymo būdai. Paprastai analizei naudojamas šviesinis mikroskopas, prijungtas prie kompiuterinės kariotipo analizavimo sistemos. Analizuojama imersinio padidinimo objektyvu. Speciali programa nufotografuotas chromosomas automatiškai suskirsto poromis. Poros nariai yra vienodo dydžio, formos ir toje pačioje padėtyje turi sąsmauką. Be to, nudažius jose matosi toks pat charakteringas juostelių raštas.
tags: #spermatozoido #chromosomu #rinkinys
