Строение хромосом — актуальная тема для исследований на десятилетия вперёд.
На сегодняшний день генетические особенности организмов, являющиеся предметом исследований всех биологов-ученых мира, остаются изученными не полностью. С каждым днем открываются новые интересные факты. Благодаря совершенствованию технологий, методов анализа и современному оборудованию, ученые все глубже проникают в загадки хромосомной системы, изучая ее молекулярное и надмолекулярное строение.
Однако сегодня человечество достигло многого в изучении генетики и микробиологии. Каждый заинтересованный человек, открыв учебник, может изучить строение хромосом, их состав и функции в живом организме. Об этом и поговорим. По типу строения хромосомы делятся на:
- телоцентричные,
- акроцентричные,
- субметацентричные,
- метацентричные.
Телоцентричные имеют палочковидную форму и содержат центромеру, от которой исходят две нити. Акроцентричные имеют также палочковидное строение, но одно «плечо» у них небольшое, практически незаметное. (Плечо — это участок хромосомы, который исходит в одну сторону от центромеры). Субметаценричное строение представляет собой хромосому с длинными или короткими плечами. А к метацентричному типу строения относятся V-образные хромосомы, которые имеют одинаковые по длине плечи.
Хромосомы безядерных организмов: вирусов и бактерий
Хромосомы каждого организма сугубо индивидуальны. Строение хромосомы бактерий, вирусов и некоторых видов водорослей является наиболее простым. Бактериальная хромосома состоит из голой молекулы ДНК двуспирального типа, которая может быть линейной или кольцеобразной. Строение хромосомного аппарата вирусов отличается от бактериального молекулами ДНК. К примеру, длина молекулы ДНК вируса варьируется от одного до ста микрометров, а молекула ДНК бактерии достигает длины в две тысячи микрометров. Раздвоение, то есть синтез дочерней молекулы (репликация) хромосом вирусов начинается от одной исходной точки и идет по всей ее длине, а у бактерий она идет в обе стороны от точки начала, где образуются две вилки раздвоения ДНК. Хромосома вируса, содержащая РНК, имеет одиночную молекулу РНК в виде нити, хотя среди них встречаются и двухнитчатые молекулы. По размеру эти хромосомы гораздо меньше, чем содержащие ДНК.
Хромосомы ядерных организмов
Строение хромосомы эукариотической клетки, имеющей ядро, считается одним из самых сложных. В ее основе лежит линейная молекула ДНК значительной длины, которая может достигать 5 см! Такие экземпляры можно встретить, изучая строение хромосом человека. Кроме молекулы ДНК, хромосому составляют также специализированные белки - гистоны. Их насчитывают пять: Н1, Н2А, Н3, Н4 - это основные белки. Кроме них молекула содержит белки негистонные. Строение хромосом эукариотов очень сложно и имеет вид бус.
Существуют еще несколько типов хромосом, которые встречаются реже. К ним относятся гигантские хромосомы, политенные хромосомы и хромосомы типа ламповых щеток.
- Гигантские хромосомы отличаются огромными размерами. Их можно обнаружить на определенных этапах развития клеточного цикла – периода жизни клетки между делениями. Они встречаются в клетках некоторых личинок насекомых, а также позвоночных и беспозвоночных.
- Политенные хромосомы представляют собой множественные дочерние нити, которые отходят от материнской в большом количестве, но при этом не располагаясь в хаотичном порядке, а объединяясь в единую спираль. Они содержатся в клетках внутренних органов живых организмов, например, в клетках кишечника, жирового тела, слюнных желез, трахеи. Также политенные хромосомы можно встретить в сосудах личинок двукрылых насекомых.
- Хромосомы типа ламповых щеток – это гигантские хромосомы, более длинные, чем политенные, которые обнаруживаются в ооцитах (яйцеклетках) позвоночных. Строение хромосом типа ламповых щеток отличается большим количеством разнообразных по размеру и длине боковых петелек, на которых происходит синтез РНК.
Как видно, типов хромосом много. И у всех организмов они разные. А самое интересное, что механизм этой молекулярной системы до сих пор остается не изученным до конца. Строение хромосом, количество, структура и ее нарушение, приводящее к мутациям организмов – все это открытая тема ученых-генетиков.