الكروماتيدات هي أحد مكونات الكروموسومات. أنها تحتوي على حبلا مزدوج الحمض النووي وتلعب دورًا في الانقسام و إنقسام منصف. أمراض مثل متلازمة داون ترتبط بأخطاء في تقسيم الكروماتيدات و الكروموسومات.
ما هو الكروماتيد؟
الكائنات الحية مع الخلايا المنواة تسمى أيضًا حقيقيات النوى. جيناتهم ومعلوماتهم الجينية موجودة الكروموسومات. يتم تغليف مجمعات الجزيئات الكبيرة بطبقة من البروتينات. مجمع DNA و البروتينات يسمى أيضًا كروماتيد. يحتوي كل كروماتيد على خيط مزدوج من الحمض النووي وما يرتبط به البروتينات. اعتمادًا على مرحلة دورة الخلية للخلية ، يتوافق الكروموسوم مع كروماتيد واحد أو اثنين بالضبط. وبالتالي فإن الكروماتيدات هي النصفان الطوليان المتماثلان للكروموسومات الطورية. يتم ربط النصفين الطوليين بما يسمى السنترومير. في إنقسام منصف، يحدث الانقسام الانتصافي الثاني. في هذه العملية ، يتم فصل نصفي انقسام الكروموسومات ثنائية الكروماتيد. ينتج عن هذا كروموسومات تحتوي على كروماتيد واحد فقط ، والتي تُعرف أيضًا باسم الكروموسومات أحادية الكروماتيد. تلعب التغييرات في الكروماتيد أثناء دورة الخلية دورًا مهمًا في انقسام الخلية.
التشريح والبنية
يتكون كل كروموسوم بشري من نصفين متميزين. في الحالة البسيطة ، يحتوي على حلزون مزدوج للحمض النووي ، يُعرف أيضًا باسم جزيء الحمض النووي. في الواقع ، جزيء الحمض النووي عبارة عن جزئين منفرد تقطعت به السبل الجزيئات. ترتبط الهيستونات والبروتينات الأخرى بالحبل المزدوج للحمض النووي. يشكل الحمض النووي والهيستونات والبروتينات الكروماتينية كحزمة كاملة. يتكون الكروماتيد من الخيط المزدوج مع الإضافة التدريجية للبروتينات. وهكذا ، مباشرة بعد الانقسام النووي ، يصبح الكروموسوم كروموسوم أحادي الكروماتيد. في مرحلة ما من دورة الخلية ، وأثناء أي نمو للخلية بهدف انقسام الخلية ، يجب أن يتكرر الحمض النووي بحيث تحتوي كل نواة الابنة على نسخة واحدة من المادة الوراثية بأكملها. بعد المضاعفة ، يمتلك الكروموسوم خيطًا مزدوجًا متطابقًا من الحمض النووي يتم فصله مكانيًا ومغلفًا بشكل فردي بالبروتينات. هذا يخلق كروماتيدات شقيقة أو كروموسومات ثنائية الكروماتيد.
الوظيفة والمهام
يعرف الانقسام النووي أيضًا باسم الانقسام. يحدث عند الكروماتيدات الشقيقة المتماثلة للكروموسوم ، كل منهما تشغيل يوازي الآخر ويفصل بينهما فجوة رقيقة. في السنترومير ، يكون الكروموسوم في أضيق مستوياته في هذه اللحظة في دورة الخلية ، لكنه لا يزال يربط الكروماتيدات الشقيقة. أثناء الانتقال من الطور الانقسامي إلى الطور الانقسامي ، تنفصل الكروماتيدات الشقيقة تمامًا. يؤدي هذا إلى ظهور كروموسومين ابنتين ، يتم توزيع كل منهما على نواة حديثة التكوين. وبالتالي فإن الكروموسومات في النوى المشكلة حديثًا تتوافق مرة أخرى مع كروماتيد واحد. وبالتالي ، يحتوي الكروماتيد دائمًا على خيط مزدوج واحد فقط من الحمض النووي. في المقابل ، اعتمادًا على مرحلة دورة الخلية ، يمكن أن يحتوي الكروموسوم أيضًا على خيطين مزدوجين من الحمض النووي ، وبالتالي ما يصل إلى كروماتيدات. تعتبر الكروموسومات المتعددة الاستثناءات في هذا الصدد ، حيث يمكن أن تحتوي على أكثر من ألف خيط مزدوج من الحمض النووي. تنقسم الكروماتيدات إلى ذراعين بواسطة centromere. اعتمادًا على موقع السنترومير ، هناك حديث من الكروموسومات المترية أو acrocentric أو ما دون المركز. الأول يحمل السنترومير في المنتصف. تحمل الكروموسومات Acrocentric في النهاية ، ويكون الذراع الأقصر صغيرًا للغاية. في البشر ، على سبيل المثال ، هذا هو الحال على الكروموسومات 13 ، 14 ، 15 ، 21 ، 22 وعلى كروموسوم Y. تحمل الكروموسومات دون المتناهية المركز بين الوسط والنهاية. تسمى ذراعهم الأقصر الذراع p. ذراعهم الأطول هو ذراع q. وتسمى نهايات الكروموسوم أيضًا التيلوميرات وتحتوي على تسلسل قصير للغاية ومتكرر بشكل متماثل من الحمض النووي ، والذي يتوافق مع TTAGGG في البشر. في هذه المرحلة ، تقصر الكروموسومات مع كل مضاعفة. في البشر ، تحتوي الأذرع القصيرة للكروموسومات acrocentric على المادة الوراثية للحمض النووي الريبوزي. عندما لا تنقسم الخلايا أكثر وتصل إلى طور G0 ، فإنها تظل متطابقة مع كروماتيدها. إذا كان هناك حاجة لمزيد من الانقسام ، الكروموسومات باقة النمو في المرحلة G1. في المرحلة S ، يتكرر الحمض النووي ويوجد حبلا مزدوج للحمض النووي في نسختين. توجد الكروماتيدات الشقيقة الناتجة في إنقسام منصف على مقربة مباشرة من الكروموسوم المتماثل للوالد الآخر ، وبالتالي يمكن أن يحدث التبادل الكروماتيد الشقيق ، مما يتسبب في انقطاع الكروماتيدات على نفس المستوى والتبادل مع أجزاء من الكروموسوم المتماثل. تُعرف هذه العمليات باسم العبور أو إعادة التركيب. في طور الانقسام ، يحدث تكثف الكروموسومات. يتم فصل خيوط الكروماتيدات الشقيقة وهي الآن متجاورة مع بعضها البعض. في الطور التالي ، تظل الكروموسومات ككروموسومات ثنائية الكروماتيد. في الطور الطور ، يتم فصلهم حيث يقوم جهاز المغزل بسحب الكروماتيدات في اتجاهين متعاكسين.
الأمراض
يمكن أن تحدث عيوب في عمليات تقسيم الكروماتيد. هذه العيوب تسبب أمراضًا مختلفة. من أشهر هذه الأمراض متلازمة داون، المعروف أيضًا باسم التثلث الصبغي 21. أساس هذا المرض هو تلف الكروموسومات. في أكثر من 90٪ من الحالات ، يكون الضرر مستقلاً عن الأمراض الوراثية. يعاني واحد من كل 700 طفل حديث الولادة من التثلث الصبغي 21. في هذا المرض ، لم يتضاعف الكروموسوم 21 ، بل تضاعف ثلاث مرات. ينتج عن هذا كروموسومات أو مقاطع كروموسوم إضافية. بدلاً من 46 كروموسومًا ، يمتلك المصابون بالتثلث الصبغي 47 كروموسومًا. ترتبط عيوب الكروموسومات هذه بنقص الفصل الكروموسومي. أثناء تكوين ونضج نطفة و بيض، لم يتم فصل كروموسوم واحد. لم يتم تحديد سبب عدم الانفصال أو عدم الانفصال بعد. يمكن أن يؤدي عبور الكروماتيدات الشقيقة المتماثلة أو إعادة تركيبها أيضًا إلى أخطاء يمكن أن تسبب تشوهات أو تشوهات مرضية أخرى. إما أن تكون الكروموسومات موجودة بأعداد أكبر في مثل هذا الخطأ أو أنها موجودة في عدد أقل ، مما يحد في بعض الأحيان من قابلية البقاء على قيد الحياة. جنين. في حالات أخرى ، يتم تجميع قطع الكروموسوم بشكل غير صحيح ، مما يؤدي إلى سلاسل عديمة الفائدة. يمكن أن يكون هذا هو الحال ، على سبيل المثال ، بسبب إدخال قطع كروموسوم معينة في المكان الخطأ. من ناحية أخرى ، يتم الحذف عندما يتم حذف قطعة كروموسوم تمامًا وفقدانها. اعتمادًا على توطين الحذف ، يمكن أن تؤثر هذه الظاهرة أيضًا على الصلاحية.
