Хроматид

Хроматиде су део хромозома. Садрже двоструки ланац ДНК и играју улогу у митози и мејози. Болести попут Довновог синдрома повезане су са грешкама у подели хроматида и хромозома.

Шта је хроматид?

Жива бића са ћелијама које садрже језгро такође се називају еукариоти. Ваши гени и генетске информације су смештени у хромосомима. Ови макромолекуларни комплекси су упаковани у слој протеина. Комплекс ДНК и протеина је такође познат као хроматид.

Сваки хроматид садржи двоструки ланац ДНК и придружене протеине. У зависности од фазе ћелијског циклуса, хромозом одговара тачно једном или два хроматида. Хроматиде су, дакле, идентичне уздужне половине метафазних хромозома. Уздужне половине повезане су такозваним центромером.

Друга мејотска подјела одвија се у мејози. Подељене половине двохроматидних хромозома одвојене су. Ово ствара хромозоме са само једним хроматидима, који су такође познати као једнохроматидни хромозоми. Промјене хроматиде током ћелијског циклуса играју пресудну улогу у диоби ћелије.

Анатомија и структура

Сваки хумани хромозом састоји се од две различите половине. У најједноставнијем случају, садржи двоструку спиралну ДНК, познату и као молекула ДНК.

У стварности, молекул ДНК је два једноланчана молекула. Хистони и други протеини су везани за двоструки ланац ДНК. ДНК, хистони и протеини формирају целокупни пакет хроматина. Хроматид настаје из двоструког ланца с прогресивним накупљањем протеина. Одмах након поделе нуклеуса, хромозом постаје јединствени хроматидни хромозом.

Са сваким растом ћелија у циљу деобе ћелија, ДНК се мора удвостручити у неком тренутку ћелијског циклуса, тако да свака кћерна језгра садрже копију целокупног генетског материјала. После удвостручавања, хромозом има идентичан двоструки ланац ДНК, који је просторно одвојен и појединачно пресвучен протеинима. Тако настају сестринске хроматиде или двохроматидни хромозоми.

Функција и задаци

Нуклеарна подела је такође позната као митоза. Одвија се на два идентична сестринска хромозома хромозома, који се одвијају паралелно један према другом и одвојени су један од другог танким размаком. У овом тренутку ћелијског циклуса, хромозом је најужи на центромеру, али ипак повезује сестринске хроматиде један са другим.

Током преласка из митотске метафазе у митотску анафазу, сестринске хроматиде потпуно се одвајају једна од друге. Ово ствара два кћерна хромозома од којих је сваки распоређен у новом ћелијском језгру. Хромозоми у новонасталим ћелијским језграма поново одговарају једном хроматиди. Хроматид стога увек садржи само један двоструки ланац ДНК. Хромозом, с друге стране, може да садржи два двострука ланца ДНК, а самим тим и до две хроматиде, зависно од фазе ћелијског циклуса. Политенски хромозоми су изузетак у овом погледу, јер могу да садрже више од хиљаду двоструких ланаца ДНК. Хроматиде су подељене у два крака својим центромером.

Зависно од положаја центромера, говоримо о метацентричним, акроцентричним или субметацентричним хромозомима. Бивши носе центромере у средини. Акроцентрични хромозоми носе га на крају, док је краћа рука изузетно мала. На пример, код људи је то случај са хромозомима 13, 14, 15, 21, 22 и И хромозому. Субметацентрични хромозоми носе центромере између средине и краја. Ваша краћа рука се зове п-рука. Ваша дужа рука је К рука.

Крајеви хромозома називају се и теломери и садрже изузетно кратак и идентично поновљен низ ДНК који одговара ТТАГГГ код људи. У овом се тренутку хромозоми скраћују са сваким дуплирањем. Код људи се генетски материјал рибосомалне РНА налази у кратким краковима акроцентричних хромозома. Када се ћелије престану делити и достигну Г0 фазу, оне остају идентичне хроматиди. Ако се тражи другачија подела, хромозоми расту у фази Г1. У С фази, ДНК се удвостручује, а ДНК двоструки ланац је присутан два пута. Код мејозе сестринске хроматиде створене на овај начин су у непосредној близини хомологног хромозома другог родитеља.

Може се догодити сестринска размена хроматида, због чега се хроматиди распадају на истом нивоу и размењују их са деловима хомологног хромосома. Ови процеси су познати као прелазак или рекомбинација. Хромосоми се кондензују у фази митозе. Нитре сестринске хроматиде су невезане и сада леже једна поред друге. У следећој метафази хромозоми остају као двохроматидни хромозоми. У анафази су раздвојени вретенастим апаратом који повлачи кроматиде у супротним смеровима.

Болести

До грешака може доћи у дељењу хроматиде. Ове грешке изазивају различите болести. Најпознатија од ових болести је Довнов синдром, такође познат и као трисомија-21. Основа ове болести је оштећење хромозома.

У више од 90 процената случајева штета није независна од наследних болести. Отприлике једно од 700 новорођенчади пати од трисомије 21. Код ове болести хромозом 21 се није удвостручио, него утростручио. Ово ствара додатне хромозоме или сегменте хромозома. Уместо 46 хромозома, људи који имају трисомију имају 47 хромозома. Такви хромосомски дефекти повезани су са недостатком одвајања хромозома. Током стварања и сазревања сперматозоида и јајних ћелија, један хромозом није одвојен. Узрок овог не одвајања или неподударања још није разјашњен.

До грешака може доћи и током преласка или рекомбинације хомологних сестринских хроматид, што може покренути малформације или друге неправилности. Или има више хромозома са таквим дефектом или их има мање, што понекад чак и ограничава виталност ембриона. У осталим случајевима, комадићи хромозома су погрешно састављени, што резултира бескорисним ланцима.

То се може десити, на пример, због уметања одређених комада хромозома на погрешно место. Брисање, с друге стране, је када је комад хромозома потпуно избрисан и изгубљен. У зависности од локације брисања, овај феномен такође може угрозити одрживост.