CHROMATIDS: CHỨC NĂNG VÀ BỘ PHẬN - SINH HỌC - 2026

Một nhiễm sắc thể là một trong hai bản sao được sản xuất bởi sự sao chép của một nhiễm sắc thể của sinh vật eukaryote, chỉ hiển thị trong các sự kiện phân chia tế bào như nguyên phân và giảm phân.

Trong quá trình phân bào, các nhiễm sắc thể chị em là kết quả của sự sao chép ADN của cùng một nhiễm sắc thể và khác với các nhiễm sắc thể tương đồng ở chỗ chúng có nguồn gốc từ hai cá thể khác nhau, mẹ và cha, mặc dù chúng tái tổ hợp, chúng không đồng nhất với nhau.

Do đó, các nhiễm sắc thể là một phần của tất cả các nhiễm sắc thể của sinh vật nhân chuẩn và thực hiện các chức năng thiết yếu trong việc chuyển trung thành thông tin di truyền từ một tế bào sang con cái của nó, vì nội dung di truyền của hai nhiễm sắc thể chị em của một tế bào trong nguyên phân là giống hệt nhau. .

Nói chung, mỗi chromatid bao gồm DNA cuộn trên nhân được tạo thành bởi các octamers của protein histone, chúng tham gia tích cực vào việc điều hòa sự biểu hiện của các gen có trong phân tử DNA nói trên.

Vì chúng chỉ có thể được nhìn thấy trong quá trình phân chia, các cromatid thường được nhìn thấy thành từng cặp, gắn chặt vào nhau dọc theo toàn bộ chiều dài của chúng và đặc biệt là trong vùng của tâm động.

Chức năng chromatid

Sơ đồ chung của nhiễm sắc thể nơi các nhiễm sắc thể được đánh dấu (Nguồn: Myckel qua Wikimedia Commons)

Nhiễm sắc thể là cấu trúc hạt nhân mang thông tin di truyền và biểu sinh của tất cả các tế bào nhân thực. Những thứ này cần thiết cho sự phân phối chính xác vật chất di truyền trong quá trình phân chia tế bào, bằng nguyên phân hoặc bằng meiosis.

Sự hình thành của tế bào trong quá trình nguyên phân và của giao tử

Vì thuật ngữ này được sử dụng đặc biệt để chỉ vật liệu di truyền được nhân đôi của nhiễm sắc thể, do đó chromatid rất cần thiết cho sự hình thành các tế bào giống hệt nhau về mặt di truyền trong quá trình nguyên phân và để hình thành các giao tử trong quá trình meiosis của các sinh vật sinh sản. tình dục.

Vật chất di truyền được chứa trong các chromatid và truyền từ tế bào sang con cái của nó thông qua quá trình phân chia tế bào chứa tất cả thông tin cần thiết để cung cấp cho tế bào những đặc điểm riêng của chúng và do đó, là sinh vật mà chúng hình thành.

Truyền thông tin di truyền

Sự phân ly thích hợp của các crômatit chị em là điều cần thiết cho hoạt động của một sinh vật sống, bởi vì nếu chúng không được truyền trung thành từ tế bào này sang tế bào khác hoặc nếu chúng không được phân tách trong quá trình phân chia, các rối loạn di truyền có hại cho sự phát triển của tế bào có thể được kích hoạt. sinh vật.

Điều này đặc biệt đúng đối với các sinh vật lưỡng bội như con người, nhưng không hoàn toàn đúng đối với các sinh vật đa bội khác như thực vật, vì chúng có bộ nhiễm sắc thể "dự phòng", nghĩa là chúng có nhiều hơn của hai bản sao.

Ví dụ, phụ nữ có hai bản sao của nhiễm sắc thể giới tính X, vì vậy bất kỳ lỗi sao chép nào ở một trong số chúng đều có thể được "sửa chữa" hoặc "sửa đổi" với thông tin có trong nhiễm sắc thể còn lại, nếu không, nam giới, vì chúng có một bản sao duy nhất của nhiễm sắc thể Y và một bản sao duy nhất của nhiễm sắc thể X, chúng không tương đồng.

Các bộ phận của chromatid

Một chromatid được tạo thành từ một phân tử DNA băng kép có tổ chức cao và nhỏ gọn. Sự nén chặt của phân tử này xảy ra nhờ sự liên kết của nó với một tập hợp các protein histone tạo thành một cấu trúc gọi là nucleosome, xung quanh DNA được quấn quanh.

Có thể cuộn DNA xung quanh các thể nhân là do histon có nhiều axit amin tích điện dương, có khả năng tương tác tĩnh điện với các điện tích âm đặc trưng của axit nucleic.

Đến lượt nó, các hạt nhân tự cuộn lại, tự nén chặt hơn và tạo thành cấu trúc dạng sợi được gọi là sợi 30 nm, cấu trúc này được quan sát thấy trong quá trình nguyên phân.

Trong một vùng của thẻ này có một phức hợp protein DNA được gọi là tâm động, nơi chứa kinetochore, là nơi mà thoi phân bào liên kết trong quá trình phân chia tế bào.

Nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân

Vào cuối prophase phân bào, người ta có thể xác minh rằng mỗi nhiễm sắc thể được cấu tạo bởi hai sợi nối với nhau trong toàn bộ cấu trúc của nó và đặc biệt là trong một vùng nhỏ gọn hơn được gọi là tâm động; Các sợi này là các chromatid chị em, là sản phẩm của quá trình sao chép trước đó.

Nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia tế bào (Nguồn: SyntaxError55 tại Wikipedia tiếng Anh qua Wikimedia Commons)

Sự kết hợp chặt chẽ giữa các cromatid chị em trong toàn bộ cấu trúc của chúng có được nhờ vào một phức hợp protein được gọi là bindin, có chức năng như một "cầu nối" giữa hai chất này. Sự gắn kết này được thiết lập khi DNA sao chép, trước khi các chromatid phân ly đối với các tế bào con.

Khi các chromatid chị em được phân tách trong quá trình chuyển hóa-anaphase, mỗi chromatid được tiết vào một trong các tế bào con được coi là một nhiễm sắc thể, nhiễm sắc thể này sẽ sao chép và hình thành lại một chromatid chị em trước lần nguyên phân tiếp theo.

Chromatids trong quá trình meiosis

Hầu hết các tế bào nhân thực của sinh vật có hình thức sinh sản hữu tính có trong nhân của chúng một bộ nhiễm sắc thể từ bố mẹ này và bộ nhiễm sắc thể khác từ bộ phận kia, tức là một số nhiễm sắc thể từ mẹ và một số nhiễm sắc thể khác từ bố, được gọi là các nhiễm sắc thể tương đồng, vì chúng tương đương về mặt di truyền, nhưng không giống nhau.

Mỗi nhiễm sắc thể tương đồng là một chuỗi DNA và protein (chromatid) có trật tự cao, trước khi tế bào bắt đầu quá trình phân chia, được sắp xếp lỏng lẻo trong nhân.

Trước khi tế bào sinh dục bước vào giai đoạn cộng sinh, mỗi nhiễm sắc thể tương đồng sẽ được nhân đôi, bao gồm hai nhiễm sắc thể chị em giống hệt nhau tham gia xuyên suốt cấu trúc của nó và trong vùng tâm động, như xảy ra trong quá trình nguyên phân.

Trong quá trình dự kiến ​​của lần phân chia meiotic đầu tiên, các nhiễm sắc thể tương đồng (từ cha và mẹ), mỗi nhiễm sắc thể đã bao gồm hai nhiễm sắc thể chị em, tiếp cận nhau dọc theo toàn bộ chiều dài của chúng, thông qua một quá trình được gọi là khớp thần kinh, qua đó Một phức hợp gọi là tetrad được hình thành, được tạo thành từ mỗi nhiễm sắc thể tương đồng và nhiễm sắc thể chị em của nó.

Synapse cho phép trao đổi hoặc tái tổ hợp di truyền giữa các nhiễm sắc thể tương đồng, sau đó sẽ phân tách trong giai đoạn anaphase I của meiosis và phân bố thành các tế bào riêng biệt.

Các crômatit chị em của mỗi nhiễm sắc thể tương đồng được tiết ra như một đơn vị duy nhất trong lần phân chia sinh học đầu tiên, vì chúng được dịch chuyển vào cùng một tế bào, nhưng tách khỏi nhau trong kỳ phân bào II, nơi các tế bào có số lượng nhiễm sắc thể đơn bội được tạo ra.

Người giới thiệu

1. Klug, WS, & Cummings, MR (2006). Các khái niệm về di truyền học. Thượng Saddle River, NJ: Pearson Education.
2. Michaelis, C., Ciosk, R., & Nasmyth, K. (1997). Cohesins: protein nhiễm sắc thể ngăn ngừa sự phân tách sớm của các chromatid chị em. Ô, 91 (1), 35-45.
3. Revenkova, E., & Jessberger, R. (2005). Giữ các chromatid chị em lại với nhau: gắn kết trong bệnh meiosis. Sao chép, 130 (6), 783-790.
4. Solomon, B. Martin, Sinh học, ấn bản lần thứ 7, Thompson Learning Inc., 2005. ISBN 0-534-49276.
5. Suzuki, DT, & Griffiths, AJ (1976). Giới thiệu về phân tích di truyền. WH Freeman và Công ty.