Innehåll
Kromosomer är de mikroskopiska enheterna i levande celler som innehåller den genetiska informationen som rör organismen som helhet. Kromosomer består av DNA (deoxiribonukleinsyra, den informationsbärande molekylen i kromosomer) och strukturella proteiner.
Strax efter att en cell har delats har den en kopia av varje kromosom. Snart replikeras eller kopieras varje kromosom som förberedelse för mitos och en annan omgång av celldelning.
En replikerad kromosom (eller motsvarande en duplicerad kromosom) innehåller två identiska kromatider, även kallad systerkromatider. Skillnaden mellan en duplicerad kromosom och en kromatid, strikt sett, är att en kromosom innehåller två kromatider som är sammanfogade i en struktur som kallas en centromeren.
En duplicerad kromosom inkluderar därför två identiska strängar sammanfogade längs deras längd i motsvarande DNA-längder.
Kromosomernas roll
Kromosomer är inget annat än distinkta bitar av ett ämne som kallas kromatin, som består av mycket långa DNA-molekyler lindade runt speciella proteiner kända som histoner. Olika organismer har olika antal kromosomer. Människor har till exempel 46.
I de flesta prokaryoter (dvs. organismer i domänerna Bakterier och Archaea) finns det inte mer än en enda kromosom i en ringkonformation, som är tillräcklig för behoven hos en en- eller fåcellig organisme.
Vid sexuell reproduktion hos människor bär en spermiercelle hälften av fäderns DNA: s kompletta uppsättning, och en äggcell innehar hälften av mödrarnas kompletta uppsättning. När dessa säkras i befruktningsprocessen bildas en 46-kromosom zygot, som snart blir ett embryo och sedan ett foster.
I huvudsak var det första identifierbara med dig DNA i dina nymonterade kromosomer, unika i människans historia (såvida du inte har en identisk tvilling).
Homologa kromosomer kontra kromatider
Människor har 46 kromosomer, 23 från varje förälder; 22 dessa kommer i distinkta par, vilket betyder att kopian av kromosom 1 som du ärvt från din mor är strukturellt identisk med kopian av kromosom 1 som du ärvt från din far, och så vidare för de andra 21 "matchade" kromosomerna. Den 23: e kromosomen i varje föräldrauppsättning är en sexkromosomantingen X eller Y.
Dessa strukturellt identiska kromosomer i par kallas homologa kromosomer. Skillnader mellan dessa homologa kromosomer förekommer endast på nivån för nukleotidbas-sekvenserna för DNA för varje kromosom.
Kromosomreplikation
Kom ihåg att DNA är dubbelsträngat. När de två strängarna separeras fysiskt med tillräckligt för att tillåta att varje tråd kopieras, kan en av två saker potentiellt hända för att skapa två dubbelsträngade "dotter" -kopior av DNA: t.
Först kunde var och en av de två nyligen syntetiserade strängarna förbli bundna till mallsträngen från vilken den skapades. Eller, de två "gamla" strängarna kunde gå igenom medan de två just syntetiserade trådarna binder till varandra.
Det förra scenariot är vad som faktiskt inträffar och kallas semikonservativ replikering, eftersom varje "ny" dubbelsträngad DNA-molekyl faktiskt är hälften "gammal" och hälften "ny". (I konservativ replikation, gamla molekyler och nya molekyler förblir segregerade med varje på varandra följande replikationscykel.)
Detta betyder att varje "ny" kromosom, kallad kromatid, innehåller en lika blandning av "gammalt" och "nytt" material. Kromatiderna tillsammans, sammanfogade vid deras delade centromer, utgör en duplicerad kromosom.
DNA-replikering inträffar under intervallet i en livscykel från cellerna - perioden efter att en nybildad cell har "lagt sig" och börjat duplicera alla dess delar i beredskap för nästa mitos och celldelning. Celler tillbringar större delen av sina liv i intervaller.
Mitosfaser
Mitos, uppdelningen av den eukaryota cellkärnan i två identiska dotterkärnor, följer intervallet och föregår direkt uppdelningen av själva modercellen (cytokines). Det består av fem faser:
Summan av dessa faser är att centromererna för duplicerade kromosomer bildar en rak linje i den ungefär att dela kärnan, och en kromatid i varje uppsättning dras till en annan sida av den delande kärnan.
När cellen delar sig har varje dottercell nu en fn-duplicerad kromosom, som cellen sedan kommer att korrigera när DNA-replikation börjar på nytt i intervallet.