Хромосомы метафазные

Группа В (4 и 5-я) — крупные субметацентрические хромосомы. Хромосомы эукариот — это ДНК-содержащие структуры в ядре, митохондриях и пластидах.

Исходно термин был предложен для обозначения структур, выявляемых в эукариотических клетках, но в последние десятилетия всё чаще говорят о бактериальных или вирусных хромосомах. В 1902 году Т. Бовери и в 1902—1903 годах У. Сеттон (Walter Sutton) независимо друг от друга выдвинули гипотезу о генетической роли хромосом.

В 1933 году за открытие роли хромосом в наследственности Т. Морган получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине. В ходе клеточного цикла облик хромосомы меняется. В интерфазе это очень нежные структуры, занимающие в ядре отдельные хромосомные территории, но не заметные как обособленные образования при визуальном наблюдении.

Химия и химическая технология

Именно хромосомы на стадии профазы, метафазы или анафазы митоза доступны для наблюдения с помощью светового микроскопа. Митотические хромосомы можно увидеть у любого организма, клетки которого способны делиться митозом, исключение составляют дрожжи S.cerevisiae, чьи хромосомы слишком малы.

На стадии метафазы митоза хромосомы состоят из двух продольных копий, которые называются сестринскими хроматидами и которые образуются при репликации. У метафазных хромосом сестринские хроматиды соединены в районе первичной перетяжки, называемой центромерой. Центромера отвечает за расхождение сестринских хроматид в дочерние клетки при делении.

Центромера делит хромосомы на две части, называемые плечами. У большинства видов короткое плечо хромосомы обозначают буквой p, длинное плечо — буквой q. Длина хромосомы и положение центромеры являются основными морфологическими признаками метафазных хромосом.

Помимо вышеуказанных трёх типов С. Г. Навашин выделял ещё и телоцентрические хромосомы, то есть хромосомы только с одним плечом. Однако по современным представлениям истинно телоцентрических хромосом не бывает. Второе плечо, пусть даже очень короткое и невидимое в обычный микроскоп, всегда присутствует. Дополнительным морфологическим признаком некоторых хромосом является так называемая вторичная перетяжка, которая внешне отличается от первичной отсутствием заметного угла между сегментами хромосомы.

В подавляющем числе случаев для идентификации индивидуальных хромосом в хромосомном наборе этих признаков недостаточно. Основу хромосомы составляет линейная макромолекула ДНК значительной длины. В молекулах ДНК хромосом человека насчитывается от 50 до 245 миллионов пар азотистых оснований. Надо отметить, что у эукариот в пролиферирующих клетках осуществляется постоянное закономерное изменение степени компактизации хромосом. При этом ДНК в ядре никогда не бывает полностью вытянутой и всегда в той или иной степени упакована.

В каждой нормальной клетке содержится 23 пары хромосом

Одним из самых последних уровней упаковки в митотическую хромосому некоторые исследователи считают уровень так называемой хромонемы, толщина которой составляет около 0,1 — 0,3 мкм. Анеуплоидия по аутосомным хромосомам всегда вызывает значительные нарушения развития, являясь основной причиной спонтанных абортов у человека.

Были разработаны методы анализа хромосом на делящихся клетках в стадии прометафазы

Изменение числа хромосом, кратное гаплоидному набору хромосом (n), называется полиплоидией. Полиплоидия широко и неравномерно распространена в природе. Хромосомные перестройки (хромосомные аберрации) — это мутации, нарушающие структуру хромосом.

У многих птиц и рептилий хромосомы в кариотипе образуют две чёткие группы: макрохромосомы и микрохромосомы. Микрохромосомы являются короткими по длине, но обогащёнными генами хромосомами. Например, кариотип курицы содержит 39 пар хромосом, 6 из которых относятся к макрохромосомам, а 33 — к минихромосомам.

Соответственно в каждой гамете могут оказаться как отцовские, так и материнские хромосомы

Некоторые В-хромосомы содержат гены, часто это гены рРНК, однако не ясно, насколько эти гены функциональны. Наличие В-хромосом может влиять на биологические характеристики организмов, особенно у растений, где их наличие ассоциируется с пониженной жизнеспособностью.

Голоцентрические хромосомы не имеют первичной перетяжки, они имеют так называемый диффузный кинетохор, поэтому во время митоза микротрубочки веретена деления прикрепляются по всей длине хромосомы. Голоцентрические хромосомы встречаются у протист, растений и животных. Голоцентрическими хромосомами обладает нематода C. elegans.

В настоящее время известно 45 видов животных, в развивающихся ооцитах которых можно наблюдать такие хромосомы. Х-хромосоме совместимы с жизнью. Как мы уже говорили, в ранней профазе хромосомы имеют вид тонких нитей. На этих нитях заметны темноокрашивающиеся зернышки, или хромомеры.

Причем уже в профазе наблюдается продольное удвоение хромосом — они состоят из двух хроматид. С применением новых методов исследования — поляризационной микроскопии, рентгеноскопии и электронной микроскопии — открылись возможности изучения еще более тонкой структуры хромосом.

Они оказываются наиболее уплотненными и поэтому в обычном световом микроскопе имеют вид темноокрашивающихся гранул. В ходе профазы спирализация распространяется по всей хромосоме, достигая максимума в метафазе. В телофазе наступает деспирализация хромонем, и в интерфазе хромонемы оказываются максимально раскрученными. Рис. 1.19. Четыре возможных типа взаимного расположения двух Пар хромосом в метафазной пластинке.

Несмотря на свои гигантские размеры, молекулы ДНК функционируют в пределах таких микрообразований, как хромосомы. Хромосомы типа ламповых щёток не образуются в ооцитах млекопитающих. В. Пары хромосом из другой метафазной пластинки. Поэтому в метафазе хромосомы выглядят очень компактными. Хромосомы и хромосомные болезни. На одном и том же препарате можно встретить клетки, различающиеся в 1,5—2 раза по суммарной длине метафазных хромосом.

Смотри также