Funzioni e caratteristiche strutturali dei cromosomi

Circa 28 mila geni sono codificati nel DNA umano. molecole acido nucleico per questo motivo, sono di grandi dimensioni, il che è scomodo nel processo di divisione cellulare. Per prevenire la perdita di informazioni genetiche, la natura ha inventato i cromosomi.

Struttura cromosomica

Queste strutture dense sono a forma di bastoncello. I cromosomi differiscono l'uno dall'altro per lunghezza, che varia da 0,2 a 50 micron. La larghezza di solito ha un valore costante e non differisce in diverse coppie di corpi densi.

A livello molecolare, i cromosomi sono un complesso complesso di acidi nucleici e proteine ​​istoniche, il cui rapporto è rispettivamente dal 40% al 60% in volume. Gli istoni sono coinvolti nella compattazione delle molecole di DNA.

Vale la pena notare che il cromosoma è una struttura non permanente del nucleo di una cellula eucariotica. Tali corpi si formano solo durante il periodo di divisione, quando è necessario imballare tutto il materiale genetico per facilitarne il trasferimento. Pertanto, consideriamo la struttura del cromosoma al momento della preparazione per la mitosi / meiosi.

La costrizione primaria è un corpo fibrillare che divide il cromosoma in due braccia. A seconda del rapporto tra la lunghezza di queste spalle, i cromosomi si distinguono:

1. Metacentric, quando la costrizione primaria è esattamente al centro.
2. Submetacentric: la lunghezza della spalla è leggermente diversa.
3. In costrizione primaria acrocentrica fortemente spostata su una delle estremità del cromosoma.
4. Corpo centrato, quando una delle spalle è completamente assente (non si verificano negli esseri umani).

Un'altra caratteristica della struttura cromosomica di una cellula eucariotica è la presenza di una costrizione secondaria, che di solito è fortemente spostata verso una delle estremità. La sua funzione principale è la sintesi dell'RNA ribosomiale sulla dima del DNA, che forma quindi organelli non membranosi della cellula ribosomiale. Anche costrizione secondaria chiamata organizzatore nucleolare. Queste formazioni si trovano sul cromosoma distale.

Diversi organizzatori formano una struttura olistica - il nucleolo. Il numero di tali formazioni nel nucleo può variare da 1 a diverse dozzine, e di solito possono essere viste anche al microscopio ottico.

Durante la fase sintetica della mitosi, la struttura del cromosoma cambia a seguito del raddoppio del DNA durante la replicazione. Allo stesso tempo, si forma una forma familiare, simile alla lettera X. È in questa forma che puoi catturare cromosomi e scattare una foto di alta qualità su microscopi speciali.

Va notato che il numero di cromosomi in diverse specie non mostra il grado del loro sviluppo evolutivo. Ecco alcuni esempi:

1. Una persona ha 46 cromosomi.
2. Il gatto ha 60 anni.
3. Avere un crucian 100.
4. Nel ratto 42.
5. Cipolla 16.
6. Al volo Drosophila 8.
7. Il mouse ha 40.
8. Il mais ha 20.
9. Albicocca 16.
10. Il granchio è 254.

Funzioni cromosomiche

Il nucleo è la struttura centrale di ogni cellula eucariotica, poiché contiene tutte le informazioni genetiche. I cromosomi svolgono una serie di funzioni importanti, vale a dire:

1. Memorizzare intatte le informazioni genetiche reali.
2. Trasmissione di queste informazioni replicando le molecole di DNA durante la divisione cellulare.
3. La manifestazione delle caratteristiche del corpo a causa dell'attivazione dei geni responsabili della sintesi di alcune proteine.
4. Assemblaggio dell'rRNA negli organizzatori nucleolari per costruire subunità ribosomiali di piccole e grandi dimensioni.

Ruolo importante quando divisione cellulare La costrizione primaria è relegata alle proteine ​​di cui i fili del fuso di divisione sono attaccati alla metafase della mitosi o della meiosi. In questo caso, la struttura a X del cromosoma viene spezzata in due corpi a forma di bastoncino, che vengono consegnati a poli diversi e saranno successivamente racchiusi nei nuclei delle cellule figlie.

Livelli di compattazione

Il primo livello è chiamato nucleosomale. Allo stesso tempo, il DNA è avvolto attorno alle proteine ​​istoniche, formando "perle su una corda".

Il secondo livello è quello nucleomerico. Qui le "perle" si uniscono e formano filamenti fino a 30 nm di spessore.

Il terzo livello è chiamato cromomerico. In questo caso, i fili iniziano a formare anelli di diversi ordini di grandezza, riducendo così la lunghezza iniziale del DNA molte volte.

Il quarto livello è cromato-mono. La compattazione raggiunge il massimo e le formazioni risultanti a forma di bastoncello sono già visibili nel microscopio ottico.

Caratteristiche del materiale genetico dei procarioti

Una caratteristica distintiva dei batteri è l'assenza di un nucleo. Le informazioni genetiche sono anche memorizzate con il DNA, che è disseminato nella cellula come parte del citoplasma. Tra le molecole di acidi nucleici spiccano un anello. Di solito si trova nel centro ed è responsabile di tutte le funzioni della cellula procariote.

A volte questo DNA è chiamato cromosoma. struttura dei batteri che, ovviamente, non coincide con quella degli eucarioti. Pertanto, tale confronto è relativo e semplifica semplicemente la comprensione di alcuni meccanismi biochimici.