Chromatid

Chromatids là một phần của nhiễm sắc thể. Chúng chứa một chuỗi kép DNA và đóng một vai trò trong quá trình nguyên phân và meiosis. Các bệnh như hội chứng Down có liên quan đến lỗi trong quá trình phân chia các nhiễm sắc thể và nhiễm sắc thể.

Chromatid là gì?

Những sinh vật có tế bào chứa nhân còn được gọi là sinh vật nhân chuẩn. Các gen và thông tin di truyền của bạn nằm trong nhiễm sắc thể. Các phức hợp đại phân tử này được đóng gói trong một lớp protein. Phức hợp của DNA và protein còn được gọi là chromatid.

Mỗi chromatid chứa một chuỗi kép DNA và các protein liên kết. Tùy thuộc vào giai đoạn chu kỳ tế bào của tế bào, một nhiễm sắc thể tương ứng với chính xác một hoặc hai nhiễm sắc thể. Do đó, các nhiễm sắc thể là hai nửa dọc giống hệt nhau của nhiễm sắc thể chuyển dạng. Các nửa dọc được liên kết bởi cái gọi là tâm động.

Sự phân chia meiotic thứ hai diễn ra trong meiosis. Các nửa đã phân chia của hai nhiễm sắc thể crômatid tách rời nhau. Điều này tạo ra nhiễm sắc thể chỉ có một nhiễm sắc thể, còn được gọi là nhiễm sắc thể đơn nhiễm sắc thể. Những thay đổi trong chromatid trong chu kỳ tế bào đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phân chia tế bào.

Giải phẫu & cấu trúc

Mỗi nhiễm sắc thể của con người được tạo thành từ hai nửa khác nhau. Trong trường hợp đơn giản nhất, nó chứa một chuỗi xoắn kép DNA, còn được gọi là phân tử DNA.

Trên thực tế, phân tử DNA là hai phân tử mạch đơn. Các histon và các protein khác được gắn vào sợi kép của DNA. DNA, histone và protein tạo thành gói tổng thể của chất nhiễm sắc. Các chromatid phát sinh từ sợi đôi với sự tích tụ dần dần của các protein. Ngay sau khi phân chia nhân, nhiễm sắc thể trở thành nhiễm sắc thể crômatid đơn.

Với mỗi lần tăng trưởng tế bào nhằm mục đích phân chia tế bào, DNA phải nhân đôi vào một thời điểm nào đó trong chu kỳ tế bào để mỗi nhân con chứa một bản sao của toàn bộ vật liệu di truyền. Sau khi nhân đôi, nhiễm sắc thể có một chuỗi kép DNA giống hệt nhau, được phân tách theo không gian và được bao bọc bởi các protein. Đây là cách các nhiễm sắc thể chị em hoặc nhiễm sắc thể hai nhiễm sắc thể được tạo ra.

Chức năng & nhiệm vụ

Phân chia nhân còn được gọi là nguyên phân. Nó diễn ra trên hai nhiễm sắc thể chị em giống hệt nhau của một nhiễm sắc thể, mỗi nhiễm sắc thể chạy song song với nhau và được phân tách với nhau bằng một khoảng trống mỏng. Tại thời điểm này trong chu kỳ tế bào, nhiễm sắc thể nằm ở tâm động hẹp nhất, nhưng vẫn kết nối các nhiễm sắc thể chị em với nhau.

Trong quá trình chuyển đổi từ hoán vị phân bào sang anaphase phân bào, các chromatid chị em tách biệt hoàn toàn với nhau. Điều này tạo ra hai nhiễm sắc thể con, mỗi nhiễm sắc thể được phân bố trên một nhân tế bào mới. Các nhiễm sắc thể trong nhân tế bào mới được tạo ra lại tương ứng với một nhiễm sắc thể đơn lẻ. Do đó, chromatid luôn chỉ chứa một sợi kép của DNA. Mặt khác, nhiễm sắc thể có thể chứa hai chuỗi kép DNA và do đó có thể lên đến hai crômatit, tùy thuộc vào giai đoạn của chu kỳ tế bào. Các nhiễm sắc thể polytene là một ngoại lệ trong vấn đề này, vì chúng có thể bao gồm hơn một nghìn sợi kép DNA. Các chromatid được chia thành hai nhánh bởi tâm động của chúng.

Tùy thuộc vào vị trí tâm động, chúng ta nói về các nhiễm sắc thể trung tâm, hướng tâm hoặc cận trung tâm. Trước đây mang tâm động ở giữa. Các nhiễm sắc thể trung tâm mang nó ở cuối, với cánh tay ngắn hơn là cực kỳ nhỏ. Ví dụ ở người, đây là trường hợp trên nhiễm sắc thể 13, 14, 15, 21, 22 và trên nhiễm sắc thể Y. Các nhiễm sắc thể nằm dưới trung tâm mang tâm động giữa kỳ giữa và kỳ cuối. Cánh tay ngắn hơn của bạn được gọi là cánh tay p. Cánh tay dài hơn của bạn là cánh tay q.

Các đầu mút của nhiễm sắc thể còn được gọi là telomere và chứa một chuỗi DNA cực kỳ ngắn và lặp lại giống hệt nhau, tương ứng với TTAGGG ở người. Lúc này các nhiễm sắc thể ngắn lại theo mỗi lần nhân đôi. Ở người, vật chất di truyền của RNA ribosome được tìm thấy trong các nhánh ngắn của nhiễm sắc thể hướng tâm. Khi tế bào ngừng phân chia và đạt đến pha G0, chúng vẫn giống hệt với chromatid của chúng. Nếu tìm kiếm một lần phân chia khác, các nhiễm sắc thể sẽ phát triển trong pha G1. Trong pha S, DNA nhân đôi và chuỗi kép DNA có hai lần. Trong meiosis, các nhiễm sắc thể chị em được tạo ra theo cách này trực tiếp gần với nhiễm sắc thể tương đồng của bố và mẹ khác.

Sự trao đổi chromatid chị em có thể xảy ra, làm cho các chromatid đứt ra ở cùng mức độ và trao đổi chúng với các phần của nhiễm sắc thể tương đồng. Những quá trình này được gọi là lai chéo hoặc tái tổ hợp. Nhiễm sắc thể ngưng tụ trong quá trình giảm phân. Các sợi chỉ của các chromatid chị em không bị rối và giờ nằm ​​cạnh nhau. Trong quá trình chuyển dạng tiếp theo, các nhiễm sắc thể vẫn ở dạng nhiễm sắc thể hai nhiễm sắc thể. Trong anaphase, chúng được phân tách bởi thiết bị trục chính kéo các chromatid theo các hướng ngược nhau.

Bệnh tật

Các lỗi có thể xảy ra trong quá trình phân chia trên chromatid. Những sai lầm này gây ra các bệnh khác nhau. Bệnh được biết đến nhiều nhất là hội chứng Down, còn được gọi là trisomy-21. Cơ sở của bệnh này là tổn thương nhiễm sắc thể.

Trong hơn 90% các trường hợp, tổn thương không phụ thuộc vào các bệnh di truyền. Khoảng một trong số 700 trẻ sơ sinh bị tam nhiễm sắc thể 21. Trong bệnh này, nhiễm sắc thể số 21 không nhân đôi mà tăng gấp ba lần. Điều này tạo ra các nhiễm sắc thể bổ sung hoặc các đoạn nhiễm sắc thể. Thay vì 46 nhiễm sắc thể, những người bị tam nhiễm sắc thể có 47 nhiễm sắc thể. Những khiếm khuyết nhiễm sắc thể như vậy có liên quan đến sự thiếu hụt phân ly của các nhiễm sắc thể. Trong quá trình hình thành và trưởng thành của tinh trùng và tế bào trứng, một nhiễm sắc thể không được phân tách. Nguyên nhân của sự không tách rời hay không tách rời này vẫn chưa được làm rõ.

Sai sót cũng có thể xảy ra trong quá trình giao chéo hoặc tái tổ hợp các cromatid chị em tương đồng, có thể gây ra dị tật hoặc các bất thường khác. Có nhiều nhiễm sắc thể hơn trong một khiếm khuyết như vậy hoặc có ít hơn, điều này đôi khi thậm chí hạn chế khả năng sống của phôi. Trong một số trường hợp khác, các đoạn nhiễm sắc thể được đặt với nhau không chính xác, dẫn đến chuỗi vô ích.

Ví dụ như trường hợp này có thể xảy ra do chèn một số đoạn nhiễm sắc thể không đúng chỗ. Mặt khác, mất đoạn là khi một đoạn nhiễm sắc thể bị xóa và mất hoàn toàn. Tùy thuộc vào vị trí xóa, hiện tượng này cũng có thể làm giảm khả năng tồn tại.