تحقیق در مورد کروموزوم ها، انواع و ساختارشان

آشنایی با ساختار کروموزوم و عملکرد آن

تحقیق در مورد کروموزوم

کروموزوم چیست؟

کروموزوم به معنی جسم رنگی است که اولین بار در سال ۱۸۸۸ بوسیله والدیر بکار گرفته شد. هم اکنون این واژه برای نامیدن رشته‌های رنگ‌پذیر و قابل مشاهده با میکروسکوپ های نوری بکار می‌رود که از همانندسازی و نیز بهم پیچیدگی و تابیدگی هر رشته کروماتین اینترفازی در سلول های یوکاریوتی تا رسیدن به ضخامت ۱۰۰۰ تا ۱۴۰۰ نانومتر ایجاد می‌شود.

در پروکاریوت ها نیز ماده ژنتیکی اغلب به حالت یک کروموزوم متراکم می‌شود. در برخی باکتری ها علاوه بر کروموزوم اصلی که اغلب ژن ها را شامل می‌شود کروموزوم کوچک دیگری که بطور معمول آن را پلاسمید می‌نامند، قابل تشخیص است گر چه تعداد کمی از ژنها بر روی پلاسمید قرار دارند.

اما از آنجا که در بیشتر موارد ژن های مقاومت به آنتی‌بیوتیکها بر روی آن جایگزین شده‌اند، از نظر پایداری و بقای نسل باکتری اهمیت زیادی دارد. کروماتین در ساختمان کروموزوم به شکل لوپ دیده می‌شود. لوپ ها توسط پروتئین های اتصالی به DNA که مناطق خاصی از DNA را تشخیص می‌دهند پابرجا می‌ماند.

سپس مراحل پیچ خوردگی نهایتاً نوارهایی را که در کروموزومهای متافازی دیده می‌شود ایجاد می‌کند. هر تیپ کروموزومی یک نوع نواربندی اختصاصی را در ارتباط با نوع رنگ آمیزی نشان می‌دهد. این رنگ آمیزیها منجر به مشخص شدن تعداد و خصوصیات کروموزومهای هر گونه از موجودات زنده می‌گردد؛ که این خصوصیات تعدادی و مورفولوژیک کروموزوم ها را کاریوتیپ می‌نامند.

یابه زبان ساده می‌توان کروموزوم‌ها را به بسته‌های مواد ژنتیکی تشبیه کرد که درون هستهٔ سلول‌ها ذخیره شده‌اند؛ و در واقع به شکل مولکول‌های دی‌ان‌ای همراه با پروتئین‌ها هستند که به این بسته‌ها فام‌تن یا کروموزوم گفته می‌شود.

هر انسان در مجموع ۴۶ کروموزوم دارد که هنگام لقاح نصف می‌شود. از این ۴۶ کروموزوم دو کروموزوم جنسی اند و جنسیت را مشخص می‌کنند. هر انسان به هنگام لقاح ۲۳ کروموزوم از سلول جنسی پدر و ۲۳ کروموزوم از سلول جنسی مادر دریافت می‌کند. سلول‌های جنسی مادر (تخمک) و سلول های جنسی پدر (اسپرم) هاپلوئید هستند یعنی دارای یک سری از هر کروموزوم‌ند.

سلول‌های پروکاریوتی (پیش هسته‌ای باکتری‌ها) معمولاً دارای یک کروموزوم می‌باشند. البته باکتری‌هایی هم هستند که دارای چند کروموزوم می‌باشند اما این باکتری‌ها نادر هستند. کروموزوم باکتری‌ها به صورت حلقوی است.

باکتری‌ها (و برخی مخمرها) علاوه بر کروموزوم اصلی دارای یک یا چند پلاسمید نیز می‌باشند. انسان سالم دارای ۲۳ جفت کروموزم است. ۲۲ جفت کرومورم که تعیین‌کننده منش‌های ارثی به غیر از جنس (نر و ماده) است و اتوزوم (خودتن) نامیده می‌شود. یک جفت دیگر را کروموزوم جنسی می‌گویند. کروموزوم های جنسی در مردان طبیعی به صورت XY و در زنان طبیعی XX است.

ساختار کروموزوم

بنا به دلایلی، سلول ها نیاز دارند تا تقسیم شوند. برخی مواقع یک سلول بیش از حد بزرگ می شود، و در برخی دیگر از مواقع بدن نیاز به سلول های بیشتری برای ترمیم و تعویض سلول های آسیب دیده و یا مرده دارد. DNA، در موضع طبیعی خود، یک مولکول دو رشته ای بسیار دراز است. اگر یک سلول قرار است تقسیم شود، نیاز دارد تا مطمئن شود به طور تصادفی در حین تقسیم سلولی، DNA را نمی برد و یا به آن آسیب وارد نمی کند، وگرنه سلول جدید نمی تواند به درستی به فعالیت بپردازد.

اینجاست که کروموزوم وارد صحنه می شود؛ کروموزم یک نمونه فشرده شده DNA است که اطمینان حاصل می کند که DNA در طول تقسیم سلولی هیچ گونه آسیبی نمی بیند. رشته های طولانی DNA به دور یک هسته، که دارای یک پروتیئن به نام هیستون است، می پیچند. هشت عدد از این هیستون ها به طور خاصی چیده شده اند تا DNA بتواند به نرمی به دور آن بپیچد. وقتی که DNA به دور هسته هیستون پیچید، به یک کروموزوم بدل گشته است.

کروموزوم ها دارای دو بخش که کروماتید های خواهر نامیده می شوند، هستند. کروماتید های خواهر شبیه همدیگر هستند و در طی همانند سازی DNA تشکیل شده اند که به وسیله سانترومر از وسط به هم وصل هستند. هر کروماتید خواهر در طی فرآیند تقسیم سلولی به یک سلول مجزا انتقال می یابد.

این عمل باعث می شود تا اطمینان حاصل شود که هر سلول رونوشت اصل سلول اولیه بوده است و به درستی به فعالیت های آینده خود خواهد پرداخت.

در بسیاری از ارگانیسم هایی که با عمل جنسی تولید مثل می کنند، کروموزوم ها به صورت جفت های مشابه در کار هم قرار دارند. یکی از این دو کروموزوم از ارگانیسم مادر و دیگر کروموزوم از ارگانیسم پدر گرد آمده اند. این کروموزوم ها حامل صفات مشابه است و ترکیبی از هر دو کروموزوم گرد آمده نشان می دهد که فرزند چه فنوتیپی را بروز خواهد داد.

ساختار کروموزوم

کروموزوم همتا

کروموزوم‌های همتا (یا همولوگ) جفت کروموزوم‌هایی هستند که با ژن‌هایی با ویژگی‌های مشابه در جایگاه کروموزومی هم‌نظیر و از نظر طول، موقعیت سانترومر (میان پار) و الگوی رنگ‌آمیزی مشابه هستند. یک کروموزوم همتا یک کروماتید از ارگانیسم مادر و یک کروماتید از ارگانیسم پدر به ارث می‌برد.

تفاوت ژن و کروموزوم

ژن توالی خاص یک DNA است که یک خصوصیت را کد نویسی می کند. هر کروموزوم حاوی تعداد بسیار زیادی ژن است، البته تمامی ژن هایی که به منظور کد نویسی طراحی شده اند، در یک زمان به فعالیت نمی پردازند. برخی از این ژن ها نیازمند محرک های محیطی و سایر عوامل دیگر برای شروع فعالیت هستند. برخی صفات در واقع ترکیبی از اطلاعات تعدادی ژن موجود بر روی کروموزوم های مختلف هستند.

انواع کروموزم ها از نظر تعداد سانترومر

کروموزوم ها را از نظر تعداد سانترومرهایشان به کروموزم های یک سانترومری، دو سانترومری و چند سانترومری تقسیم می‌کنند وقتی تحت تاثیر عواملی مثل پرتو های X کروموزم ها خرد شوند و قطعاتشان ادغام شود، کروموزوم های به اصطلاح بدون سانترومر ایجاد می‌کنند. این کروموزوم ها هنگام تقسیم سلولی رفتار عادی مثل سایر کروموزوم ها را ندارند.

انواع کروموزوم از نظر محل سانترومر

کروموزم های تلوسانتریک: سانترومر در یکی از دو انتهای کروموزوم ها قرار گرفته است.

کروموزوم های آکروسانتریک: سانترومر آن ها نزدیک به یکی از دو انتهای کروموزوم قرار گرفته در نتیجه یکی از بازوها نسبتا به دیگری بسیار کوچک است از قطعات کروموزومی از محل قرار گرفتن سانترومر از بازوهای کروموزومی می‌نامند.

کروموزم های متاسانتریک: سانترومر آن ها در وسط کروموزوم قرار گرفته و در نتیجه بازوهای کروموزم هم اندازه هستند اکثر کروموزم ها دارای یک سانترومر هستند. برخی گونه‌ ها سانترومرهای بخش شده‌ای دارند در رشته‌های دوکی به تمامی طول کروموزوم متصلند این کروموزوم ها را هولوسانتریک گویند.

هرگونه سوال و دریافت مشاوره تحصیلی (از ابتدایی تا دکتری) مدارس و دانشگاه ها ( تیزهوشان، نمونه دولتی، سراسری، دانشگاه آزاد، علمی کاربردی و پیام نور ) با شماره های زیر تماس بگیرید.

تماس از تلفن ثابت 9099071375 (سراسر کشور) - تماس از تلفن ثابت 9092305784 (در تهران) - تماس از طریق موبایل همراه اول : 99221106

online پاسخگویی بصورت 24 ساعته


اشتراک گذاری:

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*