โครโมโซมทั้ง 6 ส่วน: ลักษณะและหน้าที่

ดีเอ็นเอเป็นห้องสมุดแห่งชีวิต เนื่องจากมีข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโต การพัฒนา การสืบพันธุ์ และการตายของสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าสิ่งเหล่านี้จะเรียบง่ายเพียงใดในระดับกายวิภาค นอกจากปล่อยให้ตัวเรามีอยู่แล้ว กรดนิวคลีอิกนี้ทำให้สามารถถ่ายทอดยีนระหว่างรุ่นได้ และด้วยเหตุนี้ กระบวนการวิวัฒนาการที่ก่อให้เกิดแท็กซ่าทั้งหมดที่อาศัยอยู่ในโลกทุกวันนี้

จากการกลายพันธุ์ของจุดที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมและการรวมตัวของยีนที่เกิดขึ้นระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ มนุษย์ มีชีวิตอยู่ เรา "ก้าวหน้า" การคัดเลือกทางพันธุกรรมและโดยธรรมชาติสนับสนุนความเหนือกว่าของลักษณะทางวิวัฒนาการบางอย่างมากกว่า คนอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น หากเปลือกไม้มืดด้วยลวดลาย X หรือ Y ผีเสื้อของสายพันธุ์ที่เข้มกว่าก็จะมี มีแนวโน้มที่จะอยู่รอดได้ดีกว่าสหายที่ชัดเจน เนื่องจากพวกมันสามารถพรางตัวในสภาพแวดล้อมได้ดีกว่าเนื่องจากการดัดแปลง ก่อนหน้า

จากสมมติฐานง่ายๆ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม และกระบวนการสุ่มตัวอย่างอื่นๆ ทำให้เกิดกลุ่มยีนของประชากรของสิ่งมีชีวิตเมื่อเวลาผ่านไป อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะเข้าใจการทำงานของยีนและวิวัฒนาการในระดับ "มาโคร" จำเป็นต้องสร้างฐานสำคัญบางประการ ด้วยเหตุนี้ วันนี้เราจึงกลับมาสู่พื้นฐาน:

พบกับเราทั้ง 6 ส่วนของโครโมโซม, โครงสร้างที่เป็นที่อยู่ของ DNA ของสิ่งมีชีวิต

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ความแตกต่างระหว่าง DNA และ RNA"

พื้นฐานของพันธุศาสตร์

ยีนถูกกำหนดให้เป็นอนุภาคของสารพันธุกรรม ร่วมกับสิ่งอื่น ๆ ถูกจัดเรียงในลำดับตายตัวตามโครโมโซม หน้าที่ของยีน (จีโนไทป์) คือการกำหนดลักษณะที่ปรากฏของลักษณะทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต รวมทั้งลักษณะที่สามารถวัดได้ด้วยตาเปล่า (ฟีโนไทป์)

ที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือรู้ว่า คลาสสิกแต่ละยีนมีอัลลีลที่แตกต่างกัน 2 ตัวนั่นคือรูปแบบทางเลือกของยีนเดียวกัน ความแปรปรวนของยีนเหล่านี้มักจะแปลเป็นการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนไทป์ เช่น สีผม ตา กรุ๊ปเลือด หรือลักษณะที่ปรากฏและไม่มีโรคบางชนิด การมีอัลลีล 2 ตัวต่อยีน แต่ละคนสามารถเป็นโฮโมไซกัสสำหรับหนึ่งอักขระได้ (เช่น AA ทั้งสองอัลลีลเหมือนกัน) หรือเฮเทอโรไซกัสสำหรับอักขระเดียวกัน (Aa อัลลีลต่างกัน)

มนุษย์มีโครโมโซม 23 คู่ใน (เกือบ) ทุกเซลล์ของเรา รวมเป็น 46 คู่ เนื่องจากเป็น "คู่" จึงง่ายที่จะอนุมานได้ว่าอัลลีลหนึ่งจะมาจากพ่อและอีกอัลลีลมาจากมารดา ดังนั้น ข้อมูลทางพันธุกรรมครึ่งหนึ่งที่เราประกอบขึ้นมาจากผู้ปกครองคนหนึ่งและอีกครึ่งหนึ่งมาจากผู้ปกครองอีกคนหนึ่ง

จากสมมติฐานนี้ เราสามารถยืนยันได้ว่า เซลล์ร่างกายทั้งหมดในร่างกายของเรา (ไม่เกี่ยวกับเพศ) เป็นดิพลอยด์ (2n) มีโครโมโซมครบชุด 2 ชุดในนิวเคลียส. Diploidy มีความสำคัญเชิงวิวัฒนาการที่ชัดเจน เนื่องจากหากยีนจากพ่อกลายพันธุ์หรือมีข้อบกพร่อง คาดว่าสำเนาของมารดาจะแก้ไขหรือปกปิดข้อผิดพลาดนี้ได้

กรรมพันธุ์โดยชัดแจ้งนี้มีพื้นฐานมาจากพื้นฐานที่สุด เนื่องจากมีอักขระหลายตัวที่ ถูกเข้ารหัสโดยยีนมากกว่าหนึ่งยีน (พวกมันคือ polygenic) และอัลลีลบางตัวมียีนเด่น (A) (ถึง). บางครั้งสำหรับโรคที่จะปรากฏตัว จำเป็นเพียงว่ายีนหนึ่งใน 2 สำเนามีข้อบกพร่อง แต่นั่นเป็นหัวข้อสำหรับอีกครั้งหนึ่ง

โครโมโซมมีส่วนประกอบอะไรบ้าง?

จากสมมติฐานนี้ เราได้เรียนรู้ว่าเซลล์ทั้งหมดในร่างกายของเรา (ไข่น้อยลงและ สเปิร์ม) ประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโครโมโซมครบชุด 2 ชุด หนึ่งชุดจากพ่อและอีกชุดจาก แม่.

ในทางชีววิทยาและเซลล์พันธุศาสตร์ โครโมโซมเป็นโครงสร้างที่มีการจัดระเบียบสูง ซึ่งประกอบด้วย DNA และโปรตีน ซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรมเกือบทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต. จำนวนยีนที่โครโมโซมแต่ละบ้านมีความแปรปรวน ตัวอย่างเช่น โครโมโซม 1 (เราจำได้ว่ามีออโตโซมทั้งหมด 23, 22 ตัวและเพศคู่หนึ่งคู่ คูณด้วย 2 เนื่องจากเราได้รับสำเนาของพ่อแม่ทั้งสอง) มียีนประมาณ 2,059 ยีนในขณะที่โครโมโซม Y ซึ่งกำหนดรหัสเพศชายมี แค่ 108.

DNA ที่เข้ารหัสและไม่เข้ารหัสนี้จัดอยู่ในรูปของโครมาตินที่สร้างโครโมโซมโดยมีรูปร่าง X ทั่วไป ถ้าเราตัดตามยาว (แนวตั้ง) รูปร่างสามมิติของโครโมโซมนี้ เราจะได้โครงสร้างรูปทรงแท่ง 2 อัน ซึ่งเรียกว่าโครมาทิด ดังนั้น, โครโมโซมแต่ละอันประกอบด้วย 2 โครมาทิดน้องสาว.

หลังจากสร้างสถานที่เหล่านี้แล้ว เราสามารถอธิบายส่วนต่างๆ ของโครโมโซมได้โดยสังเขป ไปหามัน

1. ฟิล์มและเมทริกซ์

โครโมโซมเมทริกซ์ เป็นสารประกอบของธรรมชาติทางเคมีและอินทรีย์ที่ควบแน่นและเป็นเนื้อเดียวกันซึ่งครอบคลุมโครโมโซม. ควรสังเกตว่าเนื้อหามาจากนิวเคลียส ในทางกลับกัน ส่วนประกอบของเมทริกซ์นี้ล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่เรียกว่าฟิล์ม ซึ่งมีลักษณะบางและประกอบด้วยสารที่ไม่มีสี (ไม่มีสี)

2. โครโมนีมและโครโมเมอร์

โครโมนีมาคือเส้นใยแต่ละเส้นที่ประกอบเป็นโครมาทิด. โครงสร้างเส้นใยเหล่านี้ประกอบด้วยดีเอ็นเอและโปรตีน เมื่อม้วนขึ้น จะทำให้เกิดโครโมโซม ซึ่งรวมเข้ากับส่วนอื่นๆ เช่น ลูกประคำภายในโครโมโซม โครโมโซมเป็นแกรนูลที่มาพร้อมกับโครโมนีมาตลอดความยาวของมัน ดังนั้น โครโมโซมแต่ละตัวจึงมียีนจำนวนไม่มากก็น้อย

3. เซนโทรเมียร์

เซนโทรเมียร์ หมายถึง บริเวณแคบของโครโมโซมที่แยกแขนสั้นออกจากแขนยาว long. กล่าวโดยนัยว่าเป็นศูนย์กลางของ X โดยเข้าใจว่าตัวอักษรนี้เป็นรูปทรงสามมิติของโครโมโซม

ไม่ว่าในกรณีใดควรสังเกตว่าแม้ชื่อเซนโทรเมียร์ไม่ได้อยู่ตรงกลางโครโมโซมอย่างแน่นอน เซนโทรเมียร์อยู่ในการหดตัวหลัก แต่สิ่งนี้สามารถอยู่ "เหนือ" หรือ "ใต้" ระนาบแนวตั้งได้มากกว่า

ดังนั้น, โครมาทิดแต่ละอันจะถูกแบ่งออกเป็น 2 แขน อันหนึ่งสั้น (p) และอีกอันยาว (q). สิ่งนี้ทำให้โครโมโซมมีแขนทั้งหมด 4 แขน เนื่องจากเราจำได้ว่าแต่ละอันประกอบด้วยโครมาทิดน้องสาว 2 อัน จากการเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาคเหล่านี้ โครโมโซมประเภทต่อไปนี้จะถูกสร้างขึ้น:

• Metacentric: centromere อยู่ตรงกลางของโครโมโซม มันเป็นวิธีปกติ
• Submetacentric: centromere สูงกว่าศูนย์กลางทางทฤษฎีเล็กน้อย ไปทางปลายด้านหนึ่งของโครโมโซม
• Acrocentric: centromere อยู่ใกล้กับจุดสิ้นสุดของโครโมโซมมาก มี 2 ​​แขนที่ยาวกว่าส่วนที่เหลือมาก
• Telocentric: centromere เกือบจะอยู่ที่ส่วนท้ายของโครโมโซม แขนสั้นแทบมองไม่เห็น

4. Cinetochoir

เป็นโครงสร้างโปรตีนที่อยู่บนเซนโทรเมียร์ของโครโมโซมที่สูงกว่า หน้าที่ของมันมีความสำคัญ เนื่องจากไมโครทูบูลของสมอแกนไมโทติคในไคเนโตชอร์, องค์ประกอบสำคัญในการแบ่งข้อมูลทางพันธุกรรมที่จะเกิดขึ้นระหว่างการแบ่งเซลล์

• คุณอาจสนใจ: "Kinetochore: มันคืออะไรลักษณะและหน้าที่ของโครโมโซมส่วนนี้"

5. ข้อ จำกัด รอง

เป็นบริเวณของโครโมโซมที่ปลายแขน. ในบางกรณี สถานที่เหล่านี้สอดคล้องกับบริเวณที่ยีนมีหน้าที่ในการถอดรหัสเป็นอาร์เอ็นเอ

6. เทโลเมียร์

เทโลเมียร์เป็นจุดสิ้นสุดของโครโมโซม. พวกมันเป็นลำดับที่ซ้ำซากและไม่เข้ารหัส (พวกมันไม่มียีนที่ถ่ายทอดเป็นโปรตีน) ซึ่งหน้าที่หลักคือการให้ความต้านทานและความเสถียรของโครโมโซม โครงสร้างเหล่านี้มีความน่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากมีรากฐานของความชราภาพทางสรีรวิทยาและอายุของสิ่งมีชีวิต

ในแต่ละไมโทซิส เทโลเมียร์จะสั้นลงเล็กน้อย เนื่องจากการทำสำเนา DNA นั้นไม่สมบูรณ์ในเซลล์โซมาติก. มีจุดที่เส้นเซลล์สุดท้ายไม่สามารถแบ่งเพิ่มเติมได้เนื่องจากขนาดเซลล์ที่ลดลง เทโลเมียร์จึงทำให้เนื้อเยื่อตายไปพร้อมกับร่างกาย ไม่สามารถสร้างใหม่ได้ เซลล์. สิ่งนี้อธิบายการตายของเซลล์ได้มาก (และด้วยเหตุนี้ของสิ่งมีชีวิต)

ด้วยความอยากรู้สุดท้ายควรสังเกตว่า มีเอนไซม์ (เทโลเมอเรส) ที่สร้างเทโลเมียร์ขึ้นใหม่ในระหว่างการพัฒนาของทารกในครรภ์. ในขณะที่เกิด เซลล์โซมาติกได้ตัดกิจกรรมของพวกมันออกไป ดังนั้นร่างกายจึงเป็นโปรแกรมที่โปรแกรมการชราภาพ น่าแปลกที่เนื้องอกร้ายจำนวนมากมีเซลล์ที่มีกิจกรรมเทโลเมียร์สูง: ถ้าเซลล์เป็น สามารถแบ่งตัวเป็น "อนันต์" ได้ ไม่ตาย คิดได้ไม่ยากว่าจะกลายเป็น โรคมะเร็ง.

• คุณอาจสนใจ: "เทโลเมียร์ มันคืออะไร ลักษณะ และสัมพันธ์กับอายุอย่างไร"

เรซูเม่

เราใช้โอกาสนี้เพื่อบอกคุณสั้นๆ ถึงรากฐานของชีวิตและมรดกของเราเอง การพูดของโครโมโซมคือการห้อมล้อมทั้งมวล เนื่องจาก DNA อธิบายลักษณะทางกายภาพและอารมณ์ของแต่ละคนและทุกระดับในระดับของปัจเจกและสปีชีส์

เกลียวคู่นี้บรรจุความลับของชีวิต เพราะด้วยเหตุนี้ เราจึงยังคงอยู่แม้หลังจากความตายหลายศตวรรษในรอยประทับทางพันธุกรรมของญาติและญาติของเรา สิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่มนุษย์พัฒนาพฤติกรรมทั้งหมดตามสมมติฐานนี้: ยังคงอยู่ที่ระดับ บุคคลไม่สำคัญเพราะเป้าหมายสูงสุดคือการแพร่กระจายยีนให้มากที่สุดและทิ้งร่องรอยไว้ ลบไม่ออก

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• Arvelo, F. และ Morales, A. (2004). เทโลเมียร์ เทโลเมียร์ และมะเร็ง พระราชบัญญัติวิทยาศาสตร์เวเนซุเอลา 55, 288-303
• เซลล์โซมาติกและศัพท์อื่นๆ, Genome.gov. รับของวันที่ 7 มีนาคม ที่ https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Celulas-somaticas#:~:text=%E2%80%8BC%C3%A9lulas%20som%C3%A1ticas&text=Una%20c%C3%A9lula%20som%C3%A1tica%20es%20cualquier, หนึ่ง% 20 สืบทอดมา% 20 จาก% 20 แต่ละ% 20 ผู้ปกครอง
• มอยซิส, อาร์. เค (1991). เทโลเมียร์ของมนุษย์ การวิจัยและวิทยาศาสตร์, (181), 24-32.
• มุลตานี, เอ. ส., ปะทัก, ส., & อามาส, เจ. ร. ม. เอส (1996). เทโลเมียร์ เทโลเมอเรส และเมลาโนมาร้ายในมนุษย์และสัตว์เลี้ยง จดหมายเหตุของสัตวเทคนิค, 45 (170), 141-149.
• ส่วนของโครโมโซม: มันคืออะไร? เซเฟเกน รับของวันที่ 7 มีนาคม ที่ https://cefegen.es/blog/partes-de-un-cromosoma-cuales-son