kromatida

kromatida dio su kromosoma. Sadrže dvostruki lanac DNA i igraju ulogu u mitozi i mejozi. Bolesti poput Downovog sindroma povezane su s pogreškama u podjeli kromatida i kromosoma.

Što je kromatid?

Živa bića sa stanicama koje sadrže jezgro također se nazivaju eukarioti. Vaši geni i genetske informacije nalaze se u kromosomima. Ovi makromolekularni kompleksi pakirani su u omotaču od proteina. Kompleks DNA i proteina poznat je i kao kromatid.

Svaki kromatid sadrži dvostruki lanac DNA i pridružene proteine. Ovisno o fazi staničnog ciklusa, kromosom odgovara točno jednom ili dva kromatida. Kromatidi su, dakle, identične uzdužne polovice metafaznih kromosoma. Uzdužne polovice povezane su takozvanim centromerom.

Druga mejotska podjela odvija se u mejozi. Podijeljene polovice dvohromatidnih kromosoma razdvajaju se. Ovo stvara kromosome sa samo jednim kromatidom, koji su također poznati kao jednohromatidni kromosomi. Promjene kromatide tijekom staničnog ciklusa igraju presudnu ulogu u staničnoj diobi.

Anatomija i struktura

Svaki ljudski kromosom sastoji se od dvije različite polovice. U najjednostavnijem slučaju, ona sadrži dvostruku spiralu DNA, poznatu i kao molekula DNK.

U stvarnosti, molekula DNA je dvije jednolančane molekule. Histoni i drugi proteini pričvršćeni su za dvostruki lanac DNK. DNK, histoni i proteini tvore sveukupni paket kromatina. Kromatid nastaje iz dvostrukog lanca s progresivnim nakupljanjem proteina. Neposredno nakon podjele jezgra, kromosom postaje jedinstveni kromatidni kromosom.

Svakim rastom stanica s ciljem diobe stanica, DNA se mora udvostručiti u nekom trenutku staničnog ciklusa, tako da svaka kćerna jezgra sadrži kopiju cjelokupnog genetskog materijala. Nakon udvostručavanja, kromosom ima identičan dvostruki lanac DNA, koji je prostorno odvojen i pojedinačno obložen proteinima. Tako nastaju sestrinski kromatidi ili dvohromatidni kromosomi.

Funkcija i zadaci

Nuklearna podjela je poznata i kao mitoza. Odvija se na dva identična sestrinska kromatida kromosoma, koji se odvijaju paralelno jedan s drugim i odvojeni su jedan od drugog tankim razmakom. U ovom trenutku staničnog ciklusa, kromosom je najuži na centromere, ali ipak povezuje sestrinske kromatide jedan s drugim.

Tijekom prelaska iz mitotske metafaze u mitotsku anafazu, sestrinske kromatide potpuno se odvajaju jedna od druge. Ovo stvara dva kćerna kromosoma od kojih je svaki raspoređen u novom staničnom jezgru. Hromosomi u novostvorenim staničnim jezgrama ponovno odgovaraju jednom kromatidu. Hromatid stoga uvijek sadrži samo jedan dvostruki lanac DNA. Hromosom, s druge strane, može sadržavati dva dvostruka lanca DNA, a time i do dvije kromatide, ovisno o fazi staničnog ciklusa. Politenski kromosomi su izuzetak u tom pogledu, jer mogu sadržavati više od tisuću dvostrukih lanaca DNA. Hromatide su razdijeljene u dva kraka svojim centromerom.

Ovisno o položaju centromera, govorimo o metacentričnim, akrocentričnim ili submetacentričnim kromosomima. Bivši nose centromere u sredini. Akrocentrični kromosomi nose ga na kraju, pri čemu je kraća ruka izuzetno mala. Primjerice, kod ljudi to je slučaj na kromosomima 13, 14, 15, 21, 22 i Y kromosomu. Submetacentrični kromosomi nose centromere između sredine i kraja. Vaša kraća ruka naziva se p-ruka. Vaša dulja ruka je q krak.

Krajevi kromosoma nazivaju se i telomerima i sadrže izuzetno kratak i identično ponovljen niz DNK koji kod ljudi odgovara TTAGGG. U ovom se trenutku kromosomi skraćuju sa svakim umnožavanjem. Kod ljudi se genetski materijal ribosomske RNA nalazi u kratkim krakovima akrocentričnih kromosoma. Kad se stanice prestanu dijeliti i dostignu G0 fazu, one ostaju identične svom kromatidu. Ako se traži drugačija podjela, kromosomi rastu u fazi G1. U S fazi se DNK udvostručuje, a dvostruki lanac DNA prisutan je dva puta. Kod mejoze sestrinske kromatide stvorene na ovaj način nalaze se u neposrednoj blizini homolognog kromosoma drugog roditelja.

Može se dogoditi sestrinska izmjena kromatida, zbog čega se kromatidi raspadaju na istoj razini i razmjenjuju ih s dijelovima homolognog kromosoma. Ti su procesi poznati kao prelazak ili rekombinacija. Hromosomi se kondenziraju u profazi mitoze. Nitre sestrinske kromatide su neuredne i sada leže jedna pored druge. U kasnijoj metafazi kromosomi ostaju kao dvohromatidni kromosomi. U anafazi su razdvojeni vretenastim uređajem koji povlači kromatide u suprotnim smjerovima.

bolesti

Pogreške se mogu pojaviti u procesima dijeljenja na kromatidi. Ove pogreške uzrokuju različite bolesti. Najpoznatija od ovih bolesti je Downov sindrom, poznat i kao trisomija-21. Temelj ove bolesti je oštećenje kromosoma.

U više od 90 posto slučajeva šteta nije neovisna o nasljednim bolestima. Otprilike jedno od 700 novorođenčadi pati od trisomije 21. U ovoj se bolesti kromosom 21 nije udvostručio, nego utrostručio. Ovo stvara dodatne kromosome ili segmente kromosoma. Umjesto 46 kromosoma, ljudi koji imaju trisomiju imaju 47 kromosoma. Takvi kromosomski nedostaci povezani su s nedostatkom odvajanja kromosoma. Tijekom stvaranja i sazrijevanja stanica sperme i jajašca, jedan kromosom nije odvojen. Uzrok ovog ne odvajanja ili nepodudaranja još nije razjašnjen.

Pogreške se mogu pojaviti i tijekom križanja ili rekombinacije homolognih sestrinskih kromatida, što može pokrenuti malformacije ili druge nepravilnosti. Ili ima više kromosoma s takvim oštećenjem ili ih ima manje, što ponekad čak i ograničava životnu sposobnost embrija. U ostalim slučajevima, dijelovi kromosoma sastavljaju se pogrešno, što rezultira beskorisnim lancima.

To se može dogoditi, primjerice, zbog umetanja određenih komada kromosoma na pogrešno mjesto. Brisanje, s druge strane, je kada se komad kromosoma potpuno izbriše i izgubi. Ovisno o mjestu brisanja, ovaj fenomen također može narušiti održivost.