Информации

Дефиниција за генетика на хомологни хромозоми

Дефиниција за генетика на хомологни хромозоми

Хомологните хромозоми се хромозомски парови (по еден од секој родител) кои се слични по должина, позиција на ген и локација на центромер. Позицијата на гените врз секој хомологен хромозом е иста. Сепак, гените може да содржат различни алели. Хромозомите се важни молекули, бидејќи содржат ДНК и генетски упатства за насока на целата активност на клетките. Тие исто така носат гени кои одредуваат индивидуални својства.

Пример за хомологни хромозоми

Човечки кариотип го покажува целиот комплет човечки хромозоми. Човечките клетки содржат 23 пара хромозоми, за вкупно 46. Секој пар на хромозомот претставува збир на хомолозни хромозоми. Еден хромозом во секој пар е дониран од мајката, а другиот од таткото за време на сексуална репродукција. Во кариотип, има 22 пара автозоми (несексуални хромозоми) и еден пар секс хромозоми. Кај мажите, половите хромозоми X и Y се хомолози. Кај жените, двата Х-хромозоми се хомолози.

Митоза

Целта на митозата (нуклеарната поделба) и клеточната делба е да се реплицираат клетки за поправка и раст. Пред да започне митозата, хромозомите мора да се реплицираат за да се обезбеди дека секоја клетка го задржува точниот број на хромозоми по поделбата на клетките. Хомологните хромозоми реплицираат формирање на сестрински хроматиди (идентични копии на реплициран хромозом што се прикачени). По репликацијата, едно-влакната ДНК станува двострана и ја има познатата X форма. Како што ќелијата напредува низ фазите на митоза, сестринските хроматиди на крајот се одвојуваат со влакна на вретено и се делат помеѓу две ќелии. Секој одделен хроматид се смета за полн единечен хромозом.

  • Интерфаза: Хомологните хромозоми реплицираат формирајќи сестрински хроматиди
  • Профаза: Сестринските хроматиди се движат кон центарот на ќелијата
  • Метафаза: Сестринските хроматиди се усогласуваат долж метафозната плоча во центарот на ќелијата
  • Анафаза: Сестринските хроматиди се раздвојуваат и се влечат кон спротивните половни столбови
  • Телофоза: Хромозомите се одделени во различни јадра

Откако ќе се подели цитоплазмата за време на цитокинезата, се формираат две нови ќерки клетки со ист број на хромозоми во секоја клетка. Митозата го зачувува хомолозниот број на хромозоми.

Мејоза

Мејозата е механизам за формирање гамети и вклучува двофазен процес на поделба. Пред мејоза, хомологните хромозоми реплицираат формирајќи сестрински хроматиди. Во профилаза I, сестринските хроматиди се спојуваат формирајќи го она што се нарекува тетрад. Додека се во близина, хомологните хромозоми понекогаш разменуваат делови од ДНК. Ова е познато како генетска рекомбинација.

Хомологните хромозоми се одвојуваат за време на првата мејонска поделба и сестринските хроматиди одделни за време на втората поделба. На крајот на мејозата се произведуваат четири ќерки ќелии. Секоја клетка е хаплоидна и содржи половина од бројот на хромозомите како оригинална ќелија. Секој хромозом има соодветен број гени, сепак, алелите за гените се различни. Заменувањето на гените за време на рекомбинацијата на хомологниот хромозом создава генетска варијација кај организмите кои репродуцираат сексуално. По оплодувањето, хаплоидните гамети стануваат диплоиден организам.

Нефункционирање и мутации

Повремено, се појавуваат проблеми при поделба на клетките што предизвикуваат неправилно да се поделат клетките. Неисправноста на хромозомите правилно да се разделат во митоза или мејоза се нарекува недисункција. Доколку не се појави функција во првата мејонска поделба, хомологните хромозоми остануваат спарени. Ова резултира во две ќерки ќерки со дополнителен сет на хромозоми и две ќерки ќерки без хромозоми. Нефункционирање може да се појави и во мејоза II кога сестринските хроматиди не успеваат да се разделат пред поделбата на клетките. Оплодувањето на овие гамети произведува лица со или премногу или не доволно хромозоми.

Недисункцијата е често фатална или може да предизвика хромозомски аномалии што резултира во дефекти при раѓање. Во неисполнување на трисомијата, клетките содржат дополнителен хромозом. Кај луѓето, тоа значи дека има 47 вкупно хромозоми наместо 46. Трисомијата се гледа во Даунов синдром каде хромозомот 21 има дополнителен или делумен хромозом. Недисункцијата исто така може да предизвика абнормалности кај половите хромозоми. Монозомијата е еден вид недисункција во која е присутен само еден хромозом. Alesенките со Тарнер синдром имаат само еден Х-сексуален хромозом. Мажјаците со XYY синдром имаат дополнителен Y сексуален хромозом. Недисункцијата кај половите хромозоми обично има помалку сериозни последици од несудинкционирањето кај автозомните хромозоми (несексуални хромозоми)

Мутациите на хромозомите можат да влијаат и на хомологни хромозоми и на нехомолозни хромозоми. Мутација на транслокација е вид на мутација во која се раскинува парче од еден хромозом и се придружува на друг хромозом. Овој вид мутација се јавува почесто помеѓу нехомологните хромозоми и може да биде реципрочен (генска размена помеѓу два хромозоми) или не-реципрочно (само еден хромозом прима нов ген сегмент).