Chromatid: โครงสร้างหน้าที่และโรค

Chromatids เป็นส่วนประกอบของ โครโมโซม. พวกมันมีดีเอ็นเอคู่สายและมีบทบาทในการแบ่งตัวและ ไมโอซิส. โรคต่างๆเช่น ดาวน์ซินโดรม เกี่ยวข้องกับข้อผิดพลาดในการแบ่งโครมาทิดและ โครโมโซม.

Chromatid คืออะไร?

สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์นิวเคลียสเรียกอีกอย่างว่ายูคาริโอต ยีนและข้อมูลทางพันธุกรรมของพวกเขาอยู่ในนั้น โครโมโซม. คอมเพล็กซ์โมเลกุลขนาดใหญ่เหล่านี้ถูกห่อหุ้มด้วยเสื้อคลุม โปรตีน. ความซับซ้อนของ DNA และ โปรตีน เรียกอีกอย่างว่าโครมาทิด โครมาทิดแต่ละตัวมีดีเอ็นเอสองเส้นและเกี่ยวข้องกัน โปรตีน. โครโมโซมหนึ่งหรือสองโครโมโซมจะขึ้นอยู่กับระยะวัฏจักรของเซลล์ของเซลล์ ดังนั้น Chromatids จึงเป็นครึ่งหนึ่งตามยาวของโครโมโซม metaphase ที่เหมือนกัน ครึ่งตามยาวจะเชื่อมต่อกันด้วยสิ่งที่เรียกว่าเซนโตรเมียร์ ใน ไมโอซิสการแบ่งไมโอติกครั้งที่สองเกิดขึ้น ในกระบวนการนี้ความแตกแยกครึ่งหนึ่งของโครโมโซมสองโครโมโซมแยกจากกัน ส่งผลให้โครโมโซมมีโครมาทิดเพียงตัวเดียวซึ่งเรียกอีกอย่างว่าโครโมโซมหนึ่งโครมาทิด การเปลี่ยนแปลงของโครมาทิดในระหว่างวัฏจักรเซลล์มีบทบาทสำคัญในการแบ่งเซลล์

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

โครโมโซมของมนุษย์แต่ละตัวประกอบด้วยสองซีกที่แตกต่างกัน ในกรณีง่ายๆประกอบด้วย DNA double helix หรือที่เรียกว่าโมเลกุล DNA ในความเป็นจริงโมเลกุลของ DNA เป็นแบบเกลียวเดี่ยวสองเส้น โมเลกุล. ฮิสโตนและโปรตีนอื่น ๆ ติดอยู่กับดีเอ็นเอสองเส้น ดีเอ็นเอฮิสโตนและโปรตีนก่อตัวเป็น โครมาติ เป็นแพ็คเกจที่สมบูรณ์ โครมาทิดถูกสร้างขึ้นจากเส้นใยคู่ที่มีการเพิ่มโปรตีนเข้าไป ดังนั้นทันทีหลังจากการแบ่งนิวเคลียร์โครโมโซมจะกลายเป็นโครโมโซมเดี่ยว ในบางช่วงของวัฏจักรของเซลล์ในระหว่างการเจริญเติบโตของเซลล์ใด ๆ โดยมีเป้าหมายในการแบ่งเซลล์ DNA จะต้องทำซ้ำกันเพื่อให้นิวเคลียสของลูกสาวแต่ละคนมีสำเนาของสารพันธุกรรมทั้งหมด หลังจากเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโครโมโซมจะมีดีเอ็นเอสองเส้นที่เหมือนกันซึ่งแยกออกจากกันเชิงพื้นที่และแยกออกจากกันโดยโปรตีน สิ่งนี้จะสร้างโครมาทิดน้องสาวหรือโครโมโซมสองโครมาทิด

หน้าที่และภารกิจ

การแบ่งนิวเคลียร์เรียกอีกอย่างว่าไมโทซิส เกิดขึ้นที่โครโมโซมน้องสาวที่เหมือนกันสองตัวของโครโมโซมแต่ละตัว วิ่ง ขนานกันและคั่นด้วยช่องว่างบาง ๆ ที่เซนโทรเมียร์โครโมโซมจะแคบที่สุดในขณะนี้ในวัฏจักรเซลล์ แต่ยังคงเชื่อมต่อกับโครมาทิดของน้องสาว ในระหว่างการเปลี่ยนจาก mitotic metaphase เป็น mitotic anaphase โครมาทิดน้องสาวจะแยกออกจากกันโดยสิ้นเชิง สิ่งนี้ก่อให้เกิดโครโมโซมลูกสาวสองตัวซึ่งแต่ละโครโมโซมกระจายไปยังนิวเคลียสที่สร้างขึ้นใหม่ โครโมโซมในนิวเคลียสที่เกิดขึ้นใหม่จึงสอดคล้องกับโครมาทิดเดี่ยวอีกครั้ง ดังนั้นโครมาทิดจึงมีดีเอ็นเอคู่เดียวเสมอ ในทางตรงกันข้ามขึ้นอยู่กับระยะของวัฏจักรของเซลล์โครโมโซมยังสามารถมี DNA สองเส้นคู่และทำให้มีโครเมียมได้มากถึงสองตัว โครโมโซมแบบโพลีติกเป็นข้อยกเว้นในแง่นี้เนื่องจากสามารถมีดีเอ็นเอคู่สายมากกว่าหนึ่งพันเส้น โครมาทิดถูกแบ่งออกเป็นสองแขนโดยเซนโตรเมียร์ ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง centromere มี คุย ของโครโมโซม metacentric, acrocentric หรือ submetacentric อดีตถือเซนโตรเมียร์อยู่ตรงกลาง โครโมโซมอะโครเซนตริกนำไปไว้ที่ปลายแขนที่สั้นกว่านั้นมีขนาดเล็กมาก ตัวอย่างเช่นในมนุษย์เป็นกรณีของโครโมโซม 13, 14, 15, 21, 22 และโครโมโซม Y โครโมโซมกึ่งกลางมีศูนย์กลางระหว่างกลางและปลาย แขนที่สั้นกว่าของพวกเขาเรียกว่า p-arm แขนที่ยาวกว่าคือแขน q ปลายโครโมโซมเรียกอีกอย่างว่า telomeres และมีลำดับดีเอ็นเอที่สั้นมากและซ้ำกันซึ่งในมนุษย์สอดคล้องกับ TTAGGG เมื่อถึงจุดนี้โครโมโซมจะสั้นลงเมื่อเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ในมนุษย์แขนสั้นของโครโมโซมอะโครเซนตริกประกอบด้วยสารพันธุกรรมของไรโบโซมอาร์เอ็นเอ เมื่อเซลล์ไม่แบ่งตัวต่อไปและถึงเฟส G0 เซลล์เหล่านี้จะยังคงเหมือนกันกับโครมาทิด หากต้องการการแบ่งเพิ่มเติมโครโมโซม ขึ้น ในเฟส G1 ในเฟส S DNA ที่ซ้ำกันและ DNA double strand จะซ้ำกัน โครมาทิดของน้องสาวที่เกิดขึ้นมีอยู่ใน ไมโอซิส ในบริเวณใกล้เคียงโดยตรงกับโครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกันของผู้ปกครองอีกคนหนึ่งดังนั้นการแลกเปลี่ยนโครมาทิดของน้องสาวสามารถเกิดขึ้นได้ทำให้โครมาทิดแตกออกในระดับเดียวกันและแลกเปลี่ยนกับส่วนต่างๆของโครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกัน กระบวนการเหล่านี้เรียกว่าการข้ามผ่านหรือการรวมตัวกันใหม่ ในการพยากรณ์ของไมโทซิสการควบแน่นของโครโมโซมจะเกิดขึ้น เธรดของโครมาทิดของน้องสาวหลุดออกจากกันและตอนนี้อยู่ติดกัน ใน metaphase ที่ตามมาโครโมโซมจะยังคงเป็นโครโมโซมสองโครมาทิด ในอะนาเฟสพวกมันจะถูกแยกออกจากกันเนื่องจากอุปกรณ์แกนหมุนดึงโครมาทิดในทิศทางตรงกันข้าม

โรค

ข้อบกพร่องอาจเกิดขึ้นได้ในกระบวนการแบ่งโครมาทิด ข้อบกพร่องเหล่านี้ทำให้เกิดโรคต่างๆ หนึ่งในโรคที่รู้จักกันดีคือ ดาวน์ซินโดรมหรือที่เรียกว่า trisomy-21 พื้นฐานของโรคนี้คือความเสียหายของโครโมโซม มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ของกรณีความเสียหายไม่ขึ้นอยู่กับโรคทางพันธุกรรม ทารกแรกเกิดประมาณหนึ่งใน 700 คนต้องทนทุกข์ทรมานจาก trisomy 21 ในโรคนี้โครโมโซม 21 ไม่ได้เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แต่เพิ่มขึ้นเป็นสามเท่า ซึ่งส่งผลให้โครโมโซมหรือส่วนของโครโมโซมเพิ่มเติม แทนที่จะมีโครโมโซม 46 โครโมโซมผู้ที่ได้รับ trisomy จะมีโครโมโซม 47 ตัว ข้อบกพร่องของโครโมโซมดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการขาดการแยกโครโมโซม ในระหว่างการก่อตัวและการเจริญเติบโตของ สเปิร์ม และ ไข่ไม่ได้แยกโครโมโซม XNUMX ชุด ยังไม่มีการระบุสาเหตุของการไม่แบ่งแยกหรือการไม่แยกจากกันนี้ การผสมข้ามกันหรือการรวมกันใหม่ของโครมาทิดน้องสาวที่เป็นเนื้อเดียวกันอาจส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดที่อาจทำให้เกิดความผิดปกติหรือความผิดปกติทางพยาธิวิทยาอื่น ๆ โครโมโซมทั้งสองมีอยู่ในจำนวนที่สูงขึ้นในข้อผิดพลาดดังกล่าวหรือมีอยู่ในจำนวนที่ต่ำกว่าซึ่งบางครั้งอาจ จำกัด ความสามารถในการรอดชีวิตของ เอ็มบริโอ. ในกรณีอื่น ๆ ชิ้นโครโมโซมถูกประกอบอย่างไม่ถูกต้องส่งผลให้โซ่ไร้ประโยชน์ กรณีนี้อาจเกิดจากการใส่ชิ้นส่วนโครโมโซมบางชิ้นผิดตำแหน่ง ในทางกลับกันการลบคือเมื่อชิ้นส่วนโครโมโซมถูกลบและสูญหายไปอย่างสมบูรณ์ ปรากฏการณ์นี้อาจส่งผลต่อความมีชีวิตได้เช่นกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการแปลการลบ