مراحل تبدیل رشته کروماتین به کروموزوم

مراحل تبدیل رشته کروماتین به کروموزوم

برای تبدیل یک رشته کروماتینی 10تا 30 نانومتری به یک کروموزوم ، علاوه بر لزوم همانندسازی رشته کروماتین سطوحسازمان یافتگی‌ای را در نظر می‌گیرند که ضمن آن با دخالت H3، H1و پروتئین‌های غیر هیستونی پیچیدگیها و تابیدگیهای رشته کروماتینافزایش می‌یابد، طول آن کم ، ضخامت و تراکمش زیاد می‌شود و به کروموزوم تبدیلمی‌گردد. این سطوح سازمان یافتگی و اغلب به صورت رسیدن از رشته 10 تا 30 نانومتریبه رشته 90 تا 100 نانومتری تشکیل رشته 30 تا 400 نانومتری و در مراحل بعد باافزایش پیچیدگیها و تابیدگیها ، ایجاد رشته 700 نانومتری و بالاخره تشکیل کروموزومدارای دو کروماتید و با ضخامت تا 1400 نانومتر در نظر می‌گیرند.

اولین مرحلهپیچیدگی و تراکم رشته کروماتین برای تبدیل به کروموزوم با فسفریلاسیون شدیدهیستونهای H3، H1همراه است. پس از رها شدن DNA از اکتامرهیستونی ، با دخالت آنزیمهای مسئولهمانندسازی ،پیوندهایهیدروژنی بین دو زنجیره گسسته می‌شود، هر زنجیره مکممل خود را می‌سازد و بهتدریج با ادامه همانندسازی ، دو مولکول DNA بوجود می‌آید که در هر مولکول یک زنجیرهقدیمی و زنجیره دیگر نوساخت است. بخشهای مختلف این دو مولکول DNA که نظیر همدیگرهستند به تدریج که همانندسازیشان پایان می‌پذیرد، با اکتامرهای هیستونی که نیمی ازآنها اکتامرهای والدی و نیمی جدید هستند ترکیب می‌شوند
.

بعد از تشکیلساختمان نوکلئوزومی ، دو رشته کروماتین 10 نانومتری و سپس رشته‌های 30 نانومتریایجاد می‌شوند. هر رشته کروماتین 30 نانومتر سطوح سازمان یافتگی را می‌گذارند، بامجموعه‌ای از پروتئینهای غیر هیستونی زمینه‌ای یا اسکلتی آمیخته می‌شود و به یککروماتید تبدیل می‌شود. مجموعه دو کروماتید نظیر هم که از محل سانترومر بهممتصل‌اندکروموزوممتافازی را ایجاد می‌کنند.

اجزای ساختمانی کروموزوم

در متافاز که کروموزومها سازمان یافتگی بیشتریدارند، برای هر کروموزوم بخشهای زیر در نظر گرفته می‌شود.

کروماتید

کروماتید بخشی از کروموزوم متافازی است که نیمی از سراسر طولکروموزوم را می‌سازد. دو کروماتید هر کروموزوم از ناحیه سانترومر بهم متصل‌اند. هرکروماتید از ابر پیچیدگیهای رشته کروماتین و آمیختگی آن با پروتئینهای غیر هیستونیاسکلتی یا زمینه‌ای بوجود آمده است. دو کروماتید هر کروموزوم متافازی را که در حکمتصویر آینه‌ای یکدیگر هستند، کروماتیدهای خواهر یا کروماتیدهای نظیرمی‌نامند.

درپروفاز و گاهی در اینترفاز ، کروموزوم به صورت رشته‌های بسیار نازکی است که آنها راکرومونما می‌نامند این رشته‌ها مراحل مقدماتی تراکم کروماتید را نشان می‌دهند. کروماتیدوکرومونما، نامی برای مشخص کردن دو ساختمان یکساناما با دو درجه سازمان یافتگی است. کرومومرنیز از تجمع ماده کروماتینی به صورتدانه‌های کروی ایجاد می‌شود.

سانترومر

محل اتصال دو کروماتید خواهر هر کروموزوم متافازی را سانترومرنامند. سانترومر بخش نازکی از کروموزوم که جایگاه آنرا فرورفتگی اولیه نیزمی‌نامند. ناحیه سانترومر ناحیه بسیار هتروکروماتینی است و بویژه در بخشهای کناریخود دارایژنها یا ترتیب‌های نوکلوتیدی تکراری است. این بخشهای هتروکروماتین با رنگهای بازی شدترنگ می‌گیرند. هر کروموزوم علاوه بر سانترومر اصلی ممکن است دارای سانترومر یاسانترومرهای فرعی در محل فشردگیهای ثانویه باشد. فشردگیهای ثانویه با داشتنپیچیدگیهای کمتر از فشردگی اولیه قابل تشخیص‌اند.

کینه توکور

طرفین سانترمر هر کروموزوم را دو بخش پروتئینی پیاله مانند ومتراکم به اسم کینه توکور می‌پوشاند. هر کینه توکور دارای سه بخش بیرونی و میانی ودرونی است. در ساختمان هر بخش پروتئینهای رشته‌ای با تراکم متفاوتی قابل تشخیصهستند بخش بیرونی متراکم و بخش میانی کم تراکم است. بخش درونی بطور فشرده‌ای باسانترومر اتصال دارد. کینه توکورها از مراکز سازماندهیمیکروتوبولها ورشته‌هایدوک میتوزی هستند.

تلومر

این اصطلاح برای بخشهای انتهایی کروماتید بکار گرفته می‌شود. تلومرها دارای ویژگیهای سلول شناسی خاصی هستند. درمگس سرکهترتیب‌های DNAای تلومری که درانتهای همه کروموزومها وجود دارد جدا سازی و بررسی شده است. تلومرها انتهاهایمولکولهای طویل و خطی DNAای هستند که در هر کروماتید وجود دارد. از سوی دیگر وقتیکروموزومها بوسیله عواملی مثلپرتوهای X یا اثر آلکالوئیدها شکسته شوند، انتهاهای آزاد بدون تلومر آنها چسبنده می‌شودو با سایر کروموزومها ادغام می‌شود. علاوه بر نقشی که تلومرها در پایداریکروموزومها دارند، در برخی گونه‌ها به حالت مهیا و بعضی بین دو کروموزوم عمل کرده ونوک به نوک اتصال موقتی پیدا می‌کنند.

فرورفتگی ثانویه

یکی دیگر از ویژگیهای ریخت شناسی کروموزومها هستند که ازنظر موقعیت و فواصلشان بر حسب گونه‌ها جای ثابتی دارند. وجود آنها از نظر تشخیصکروموزومها بویژه در یک مجموعه کروموزومی مفید است فرورفتگیهای ثانویه به دلیل عدمایجاد انحرافهای زاویه‌دار در قطعات کروموزومی از فرورفتگیهای اولیه شناختهمی‌شوند.

سازمان دهندگان هستکی

این نواحی فرورفتگیهای ثانویه‌ای هستند که دارایژنهای رمزدار کنندهRNAهایریبوزومی جز rRNA5S می‌باشند و در تشکیلهستک دخالت دارند. پدیدار شدن فرورفتگی ثانویه به دلیل رونویسی بسیار فعال ژنهای rRNAایاست که آنها را از فرورفتگی‌های اولیه مشخص می‌سازد. در انسان سازمان دهندگان هستکیدر فرورفتگیهای ثانویه کروموزومهای 13 و 14 و 15 و 21 و22 قرار دارند که همه ازکروموزمهای آکروسانتریک و دارای ماهواره هستند.

ماهواره

جسم کوچکی کروی است که از بقیه کروموزوم بوسیله یک فرورفتگیثانویه جدا می‌شود. ماهواره و فرورفتگی ثانویه از نظر شکل و بزرگی برای هر کروموزومویژه ، ثابت هستند. ماهواره‌های کروموزومی بخشهایی از کروموزوم از دیدگاه ریختشناسی هستند و نبایستی آنها را با ماهواره‌های DNAای که دارای ترتیب‌های DNAایبسیار تکراری می‌باشند اشتباه کرد.

انواع کروموزمها از نظر تعداد سانترومر

کروموزومها را از نظر تعدادسانترومرهایشان به کروموزمهای یک سانترومری ، دو سانترومری و چند سانترومری تقسیممی‌کنند وقتی تحت تاثیر عواملی مثلپرتوهای X کروموزمها خرد شوند و قطعاتشان ادغام شود، کروموزومهای به اصطلاح بدونسانترومر ایجاد می‌کنند. این کروموزومها هنگامتقسیمسلولی رفتار عادی مثل سایر کروموزومها را ندارند.

انواع کروموزوم از نظر محل سانترومر

  • کروموزمهای تلوسانتریک:سانترومر دریکی از دو انتهای کروموزومها قرار گرفته است.
  • کروموزومهای آکروسانتریک:سانترومرآنها نزدیک به یکی از دو انتهای کروموزوم قرار گرفته در نتیجه یکی از بازوها نسبتابه دیگری بسیار کوچک است از قطعات کروموزومی از محل قرار گرفتن سانترومر از بازوهایکروموزومی می‌نامند.
  • کروموزمهای متاسانتریک:سانترومرآنها در وسط کروموزوم قرار گرفته و در نتیجه بازوهای کروموزم هم اندازه هستند اکثرکروموزمها دارای یک سانترومر هستند. برخی گونه‌ها سانترومرهای بخش شده‌ای دارند دررشته‌های دوکی به تمامی طول کروموزوم متصلند این کروموزومها را هولوسانتریک گویند
/ 0 نظر / 3 بازدید