کروموزوم

آزمایشگاه بهنود در این مقاله، به تعریف کروموزوم، بررسی عملرکرد کروموزوم ها، ویژگی و انواع آن ها و… می پردازد.

کرموزوم چیست؟

کروموزوم ها بخشی از سلول با ساختاری رشته ای و منظم از پروتئین و DNA هستند که اطلاعات ژنتیکی موجودات مختلف را در قالب ژن حمل می کنند.

واژه کرموزوم به چه معناست؟

واژه کروموزوم از دو کلمه یونانی (کروما) به معنی رنگ و (زوما) به معنی بدن گرفته شده است.

دانشمندان این نام را برای کروموزوم برگزیدند چراکه جزئی از ساختار سلولی هستند که در رنگ آمیزی سلولی به خوبی رنگ می گیرند و زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند.

ویژگی بارز کروموزوم ها فشردگی آنها است.

نقش فشردگی کرموزوم ها

در واقع فشردگی کروموزوم ها نقش مهمی در کمک به سازماندهی مواد ژنتیکی در تقسیم سلولی دارند

و این امکان را برای آنها فراهم می آورد تا درون ساختمان سلول که قطر آن حدود 5 تا 10 میکرومتر است قرار بگیرند.

تقسیم سلولی

موجودات زنده برای حفظ روند رشد و عملکرد خود به تقسیم سلولی نیاز دارند.

مهمترین قسمت تقسیم سلولی تقسیم DNA بطور کامل بین دو سلول جدید است.

کروموزوم ها در این فرآیند نقش مهمی به عهده دارند که باعث می شوند ملکول های DNA در طی تقسیم سلولی بطور دقیق همانندسازی کرده و بین دو سلول کاملا یکسان توزیع شوند.

• خطا در تقسیم سلولی

گاهی ممکن است خطاهایی در تقسیم سلولی رخ دهد.

تغییر در تعداد یا ساختمان کروموزوم های سلول جدید می تواند مشکلات جدی برای حیات این سلول ها ایجاد کند.

مثلا برخی از سرطان ها مانند سرطان خون یا یکی از انواع لوکمیا به دلیل وجود کروموزوم های معیوب ظاهر می شوند.

• کروموزوم معیوب

این کروموزوم ها ممکن است فاقد بخشی از ساختمان اصلی کرموزوم و یا دارای بخشی اضافی در آن باشند.

• سندروم داون ( تریزومی 21)

گاهی در تقسیم سلولی، کروموزوم ها از نظر تعداد بطور صحیح تقسیم نمی شوند.

افراد مبتلا به سندروم داون نمونه ای از اختلال در روند تقسیم سلولی هستند بطوریکه در سلول های این افراد به جای دو نسخه از کروموزوم 21 سه نسخه وجود دارد.

ساختار کروموزوم

کروموزوم دارای دو بخش سانترومر و تلومر می باشد.

سانترومر

قسمتی از کروموزوم که در میانه آن قرار دارد و به عنوان نقطه انقباضی، کرموزوم ها را به دو بخش بنام بازوهای کرموزومی تقسیم می کند.

گاهی سانترومرها نزدیک به انتهای کرموزوم قرار می گیرند.

در واقع برای دو نیمه ساخته شده نقطه اتصال ایجاد کرده و بازوهای کوتاه (p) و بازوهای بلند (q) را به وجود می آورند

و بدین صورت موقعیت هر ژن روی کروموزوم ها و ویژگی های ساختاری آن ها بوسیله سانترومر مشخص می شوند.

تلومر

بخشی از کروموزوم که در انتهای خطی آن ها قرار گرفته تلومر نامیده می شود.

این قسمت شبیه قسمت پلاستیکی انتهای بند کفش که نقش حفاظت کننده از قسمت انتهای کروموزوم ها را به عهده دارد که در هر تقسیم سلولی بخشی از آن از بین می رود.

بنابراین با تقسیم های مکرر تلومر به تدریج تمام شده و آن کروموزوم دیگر قابلیت تقسیم شدن ندارد.

• نکته1: در بدن سلول هایی وجود دارند که به صورت مداوم در حال تقسیم و ساخته شدن هستند مانند (گلبول های سفید)

علت تقسیم شدن مکرر این سلول ها وجود آنزیم هایی هستند که از نابودی تلومر ها جلوگیری می کنند.

• نکته2: از بین نرفتن تلومرها باعث می شود در سلول های سزطانی ، تقسیم سلولی بصورت مداوم و غیر قابل کنترل صورت گیرد.

ساختار DNA

DNA پایه و اساس ساختار کروموزوم ها می باشد که روی رشته ها قرار می گیرند و به آنها ساختار مارپیچی می دهند.

• ژن

نقش ژن در بدن انسان به عنوان واحد اصلی وراثت که حاوی اطلاعات موردنیاز برای مشخص کردن تمام ویژگی های فیزیکی و بیولوژیکی افراد می باشد.

• ژنوم

مجموعه کاملی از DNA موجود زنده است که دستورالعمل های ژنتیکی، صفات و ویژگی های یک موجود زنده را تعیین کرده و از او موجودی منحصر به فرد می سازد.

عملکرد کروموزوم ها

کروموزوم ها از یک DNA و یک پروتئین تشکیل می شوند و اندازه های متفاوتی دارند و پروتئینی بنام هیستون به آن ها این امکان را می دهد تا به قدر کافی کوچک شوند و در درون سلول جای بگیرند.

اگر هیستون نباشد قد کروموزوم هایمان می تواند به بلندی قد خودمان برسد.

ویژگی های کروموزوم

کروموزوم ها از نظر تعداد، شکل و اندازه در موجودات زنده متفاوت می باشند.

مثلا بسیاری از باکتری ها دارای کروموزوم حلقوی هستند اما انسان، حیوانات و گیاهان کروموزوم های خطی دارند.

• تعداد کروموزوم

تعداد کروموزوم ها در گونه های مختلف جانداران متفاوت است.

تعداد آن ها رابطه مستقیمی با اندازه سلول دارد.یعنی همزمان با افزایش کروموزوم ها اندازه سلول هم بزرگ تر می شود.

• شکل کروموزوم

• متاسانتریک

سانترومر در وسط یا نزدیک به مرکز قرار دارد و طول دو بازوی کروموزوم تقریبا برابر است و کرومزوم ها در مرحله آنافاز به شکل V دیده می شوند.

• ساب متاسانتریک

بازوی بلند سه برابر بازوی کوتاه طول دارد و شکل آن در آنافاز به صورت L و J دیده می شود.

• ساب تلوسانتریک

شاخص بازوی بلند به بازوی کوتاه 7 می باشد و در آنافاز شکل J دارند.

• آکروسانتریک

در این کروموزوم ها سانترومر به انتها خیلی نزدیک است و یک بازوی خیلی کوچک مشاهده می شود.

• تلوسانتریک

سانترومر به قدری به انتها نزدیک است که کرومزوم ها فقط با یک بازوی بلند مشاهده می شوند و شکلی میله ای دارند.

• اندازه کروموزوم ها

اندازه کروموزوم های یک سلول با هم متفاوت هستند و در گونه های مختلف جانداران بسیار متونع است.

انواع کروموزوم ها

• کروموزوم اتوزوم

کرومزوم هایی که مستقیما در تعیین جنسیت نقشی ندارند. انسان 22 جفت کرموزوم اتوزوم دارد که بر اساس شکل و اندازه و… شماره گذاری شده اند.

این ها مسئول وراثت بسیاری از صفات در انسان می باشند.

• کروموزوم جنسی

این کرومزوم ها تعیین کننده جنسیت در موجودات می باشند. در انسان ها یک جفت کرومزوم X و Y تعیین کننده جنسیت هستند.

افرادی که دارای دو کرومزوم Xو X باشند با جنسیت ماده و افرادی که دارای یک کرومزوم X ویک Y باشند با جنسیت نر شناخته می شوند.

کلام آخر

در این مقاله با کلیاتی درباره کرومزوم ها آشنا شدیم و اهمیت این ساختار رشته ای و ظریف را در سیستم پیچیده بدن جانداران شناختیم.

این کرومزوم ها نشان دهنده بهم پیوستگی سازوکارهای حیات روی کره زمین هستند و به ما یادآوری می کنند که علی رغم وجود تنوع ظاهری، همه موجودات زنده یک میراث بیولوژیکی مشترک دارند.

با تشکر از همراهی شما