مسلم لله
1st March 2011, 10:52 PM
بسم الله الرحمن الرحیم
کروموزوم
کروموزوم در سلول هاي يوکاريوتي از ترکيب کروماتين و پروتئين هاي هيستوني و غير هيستوني تشکيل شده است. و در سلول هاي پروکاريوتي از ترکيب کروماتين و پروتئين هاي غير هيستوني ساخته شده است. واژه کروموزم به مفهوم جسم رنگي که در سال 1888 بوسيله والدير بکار گرفته شد. هم اکنون اين واژه براي ناميدن رشته هاي رنگ‌پذير و قابل مشاهده با ميکروسکوپ هاي نوري بکار مي رود که از همانند سازي و نيز بهم پيچيدگي و تابيدگي هر رشته کروماتين اينترفازي در سلول هاي يوکاريوتي تا رسيدن به ضخامت 1000 تا 1400 نانومتر ايجاد مي شود. در پروکاريوت ها نيز ماده ژنتيکي اغلب به حالت يک کروموزوم متراکم مي شود. در برخي باکتري ها علاوه بر کروموزوم اصلي که اغلب ژن ها را شامل مي شود کروموزوم کوچک ديگري که بطور معمول آن را پلاسميد مي نامند، قابل تشخيص است گر چه تعداد کمي از ژن ها بر روي پلاسميد قرار دارند. اما از آن جا که در بيشتر موارد ژن هاي مقاومت به آنتي بيوتيک ها بر روي آن جايگزين شده‌اند، از نظر پايداري و بقاي نسل باکتري اهميت زيادي دارد. کروماتين در ساختمان کروموزوم به شکل لوپ ديده مي شود. لوپ ها توسط پروتئين هاي اتصالي به dna که مناطق خاصي از dna را تشخيص مي دهند پابرجا مي ماند. سپس مراحل پيچ خوردگي نهايتا نوارهايي را که در کروموزوم هاي متافازي ديده مي شود ايجاد مي کند. هر تيپ کروموزومي يک نوع نواربندي اختصاصي را در ارتباط با نوع رنگ آميزي نشان مي دهد. اين رنگ آميزي ها منجر به مشخص شدن تعداد و خصوصيات کروموزوم هاي هر گونه از موجودات زنده مي گردد. که اين خصوصيات تعدادي و مورفولوژيک کروموزوم ها را کاريوتيپ مي‌نامند.
مراحل تبديل رشته کروماتين به کروموزوم
براي تبديل يک رشته کروماتيني 10 تا 30 نانومتري به يک کروموزوم، علاوه بر لزوم همانند سازي رشته کروماتين سطوح سازمان يافتگي‌اي را در نظر مي گيرند که ضمن آن با دخالت h3، h1 و پروتئين هاي غير هيستوني پيچيدگي ها و تابيدگي هاي رشته کروماتين افزايش مي يابد، طول آن کم، ضخامت و تراکمش زياد مي شود و به کروموزوم تبديل مي گردد. اين سطوح سازمان يافتگي و اغلب به صورت رسيدن از رشته 10 تا 30 نانومتري به رشته 90 تا 100 نانومتري تشکيل رشته 30 تا 400 نانومتري و در مراحل بعد با افزايش پيچيدگي ها و تابيدگي ها، ايجاد رشته 700 نانومتري و بالاخره تشکيل کروموزوم داراي دو کروماتيد و با ضخامت تا 1400 نانومتر در نظر مي گيرند. اولين مرحله پيچيدگي و تراکم رشته کروماتين براي تبديل به کروموزوم با فسفريلاسيون شديد هيستون هاي h3 ، h1 همراه است. پس از رها شدن dna از اکتامر هيستوني، با دخالت آنزيم هاي مسئول همانندسازي، پيوندهاي هيدروژني بين دو زنجيره گسسته مي شود، هر زنجيره مکممل خود را مي سازد و به تدريج با ادامه همانندسازي، دو مولکول dna بوجود مي آيد که در هر مولکول يک زنجيره قديمي و زنجيره ديگر نوساخت است. بخش هاي مختلف اين دو مولکول dna که نظير همديگر هستند به تدريج که همانند سازي شان پايان مي پذيرد، با اکتامرهاي هيستوني که نيمي از آن ها اکتامرهاي والدي و نيمي جديد هستند ترکيب مي شوند. بعد از تشکيل ساختمان نوکلئوزومي، دو رشته کروماتين 10 نانومتري و سپس رشته هاي 30 نانومتري ايجاد مي شوند. هر رشته کروماتين 30 نانومتر سطوح سازمان يافتگي را مي گذارند، با مجموعه‌اي از پروتئين هاي غير هيستوني زمينه‌اي يا اسکلتي آميخته مي شود و به يک کروماتيد تبديل مي شود. مجموعه دو کروماتيد نظير هم که از محل سانترومر بهم متصل‌اند کروموزوم متافازي را ايجاد مي کنند.
اجزاي ساختماني کروموزوم
در متافاز که کروموزوم ها سازمان يافتگي بيشتري دارند، براي هر کروموزوم بخش هاي زير در نظر گرفته مي شود.
کروماتيد
کروماتيد بخشي از کروموزوم متافازي است که نيمي از سراسر طول کروموزوم را مي سازد. دو کروماتيد هر کروموزوم از ناحيه سانترومر بهم متصل‌اند. هر کروماتيد از ابر پيچيدگي هاي رشته کروماتين و آميختگي آن با پروتئين هاي غير هيستوني اسکلتي يا زمينه‌اي بوجود آمده است. دو کروماتيد هر کروموزوم متافازي را که در حکم تصوير آينه‌اي يکديگر هستند، کروماتيدهاي خواهر يا کروماتيدهاي نظير مي نامند. در پروفاز و گاهي در اينترفاز، کروموزوم به صورت رشته هاي بسيار نازکي است که آن ها را کرومونما مي نامند اين رشته ها مراحل مقدماتي تراکم کروماتيد را نشان مي دهند. کروماتيد و کرومونما، نامي براي مشخص کردن دو ساختمان يکسان اما با دو درجه سازمان يافتگي است. کرومومر نيز از تجمع ماده کروماتيني به صورت دانه هاي کروي ايجاد مي شود.
سانترومر
محل اتصال دو کروماتيد خواهر هر کروموزوم متافازي را سانترومر نامند. سانترومر بخش نازکي از کروموزوم که جايگاه آن را فرورفتگي اوليه نيز مي نامند. ناحيه سانترومر ناحيه بسيار هتروکروماتيني است و بويژه در بخش هاي کناري خود داراي ژن ها يا ترتيب هاي نوکلوتيدي تکراري است. اين بخش هاي هتروکروماتين با رنگ هاي بازي شدت رنگ مي گيرند. هر کروموزوم علاوه بر سانترومر اصلي ممکن است داراي سانترومر يا سانترومرهاي فرعي در محل فشردگي هاي ثانويه باشد. فشردگي هاي ثانويه با داشتن پيچيدگي هاي کمتر از فشردگي اوليه قابل تشخيص‌اند.
کروموزوم
کروموزوم در سلول هاي يوکاريوتي از ترکيب کروماتين و پروتئين هاي هيستوني و غير هيستوني تشکيل شده است. و در سلول هاي پروکاريوتي از ترکيب کروماتين و پروتئين هاي غير هيستوني ساخته شده است. واژه کروموزم به مفهوم جسم رنگي که در سال 1888 بوسيله والدير بکار گرفته شد. هم اکنون اين واژه براي ناميدن رشته هاي رنگ‌پذير و قابل مشاهده با ميکروسکوپ هاي نوري بکار مي رود که از همانند سازي و نيز بهم پيچيدگي و تابيدگي هر رشته کروماتين اينترفازي در سلول هاي يوکاريوتي تا رسيدن به ضخامت 1000 تا 1400 نانومتر ايجاد مي شود. در پروکاريوت ها نيز ماده ژنتيکي اغلب به حالت يک کروموزوم متراکم مي شود. در برخي باکتري ها علاوه بر کروموزوم اصلي که اغلب ژن ها را شامل مي شود کروموزوم کوچک ديگري که بطور معمول آن را پلاسميد مي نامند، قابل تشخيص است گر چه تعداد کمي از ژن ها بر روي پلاسميد قرار دارند. اما از آن جا که در بيشتر موارد ژن هاي مقاومت به آنتي بيوتيک ها بر روي آن جايگزين شده‌اند، از نظر پايداري و بقاي نسل باکتري اهميت زيادي دارد. کروماتين در ساختمان کروموزوم به شکل لوپ ديده مي شود. لوپ ها توسط پروتئين هاي اتصالي به dna که مناطق خاصي از dna را تشخيص مي دهند پابرجا مي ماند. سپس مراحل پيچ خوردگي نهايتا نوارهايي را که در کروموزوم هاي متافازي ديده مي شود ايجاد مي کند. هر تيپ کروموزومي يک نوع نواربندي اختصاصي را در ارتباط با نوع رنگ آميزي نشان مي دهد. اين رنگ آميزي ها منجر به مشخص شدن تعداد و خصوصيات کروموزوم هاي هر گونه از موجودات زنده مي گردد. که اين خصوصيات تعدادي و مورفولوژيک کروموزوم ها را کاريوتيپ مي‌نامند.
مراحل تبديل رشته کروماتين به کروموزوم
براي تبديل يک رشته کروماتيني 10 تا 30 نانومتري به يک کروموزوم، علاوه بر لزوم همانند سازي رشته کروماتين سطوح سازمان يافتگي‌اي را در نظر مي گيرند که ضمن آن با دخالت h3، h1 و پروتئين هاي غير هيستوني پيچيدگي ها و تابيدگي هاي رشته کروماتين افزايش مي يابد، طول آن کم، ضخامت و تراکمش زياد مي شود و به کروموزوم تبديل مي گردد. اين سطوح سازمان يافتگي و اغلب به صورت رسيدن از رشته 10 تا 30 نانومتري به رشته 90 تا 100 نانومتري تشکيل رشته 30 تا 400 نانومتري و در مراحل بعد با افزايش پيچيدگي ها و تابيدگي ها، ايجاد رشته 700 نانومتري و بالاخره تشکيل کروموزوم داراي دو کروماتيد و با ضخامت تا 1400 نانومتر در نظر مي گيرند. اولين مرحله پيچيدگي و تراکم رشته کروماتين براي تبديل به کروموزوم با فسفريلاسيون شديد هيستون هاي h3 ، h1 همراه است. پس از رها شدن dna از اکتامر هيستوني، با دخالت آنزيم هاي مسئول همانندسازي، پيوندهاي هيدروژني بين دو زنجيره گسسته مي شود، هر زنجيره مکممل خود را مي سازد و به تدريج با ادامه همانندسازي، دو مولکول dna بوجود مي آيد که در هر مولکول يک زنجيره قديمي و زنجيره ديگر نوساخت است. بخش هاي مختلف اين دو مولکول dna که نظير همديگر هستند به تدريج که همانند سازي شان پايان مي پذيرد، با اکتامرهاي هيستوني که نيمي از آن ها اکتامرهاي والدي و نيمي جديد هستند ترکيب مي شوند. بعد از تشکيل ساختمان نوکلئوزومي، دو رشته کروماتين 10 نانومتري و سپس رشته هاي 30 نانومتري ايجاد مي شوند. هر رشته کروماتين 30 نانومتر سطوح سازمان يافتگي را مي گذارند، با مجموعه‌اي از پروتئين هاي غير هيستوني زمينه‌اي يا اسکلتي آميخته مي شود و به يک کروماتيد تبديل مي شود. مجموعه دو کروماتيد نظير هم که از محل سانترومر بهم متصل‌اند کروموزوم متافازي را ايجاد مي کنند.
اجزاي ساختماني کروموزوم
در متافاز که کروموزوم ها سازمان يافتگي بيشتري دارند، براي هر کروموزوم بخش هاي زير در نظر گرفته مي شود.
کروماتيد
کروماتيد بخشي از کروموزوم متافازي است که نيمي از سراسر طول کروموزوم را مي سازد. دو کروماتيد هر کروموزوم از ناحيه سانترومر بهم متصل‌اند. هر کروماتيد از ابر پيچيدگي هاي رشته کروماتين و آميختگي آن با پروتئين هاي غير هيستوني اسکلتي يا زمينه‌اي بوجود آمده است. دو کروماتيد هر کروموزوم متافازي را که در حکم تصوير آينه‌اي يکديگر هستند، کروماتيدهاي خواهر يا کروماتيدهاي نظير مي نامند. در پروفاز و گاهي در اينترفاز، کروموزوم به صورت رشته هاي بسيار نازکي است که آن ها را کرومونما مي نامند اين رشته ها مراحل مقدماتي تراکم کروماتيد را نشان مي دهند. کروماتيد و کرومونما، نامي براي مشخص کردن دو ساختمان يکسان اما با دو درجه سازمان يافتگي است. کرومومر نيز از تجمع ماده کروماتيني به صورت دانه هاي کروي ايجاد مي شود.
سانترومر
محل اتصال دو کروماتيد خواهر هر کروموزوم متافازي را سانترومر نامند. سانترومر بخش نازکي از کروموزوم که جايگاه آن را فرورفتگي اوليه نيز مي نامند. ناحيه سانترومر ناحيه بسيار هتروکروماتيني است و بويژه در بخش هاي کناري خود داراي ژن ها يا ترتيب هاي نوکلوتيدي تکراري است. اين بخش هاي هتروکروماتين با رنگ هاي بازي شدت رنگ مي گيرند. هر کروموزوم علاوه بر سانترومر اصلي ممکن است داراي سانترومر يا سانترومرهاي فرعي در محل فشردگي هاي ثانويه باشد. فشردگي هاي ثانويه با داشتن پيچيدگي هاي کمتر از فشردگي اوليه قابل تشخيص‌اند.