ČO JE TO CHROMOZÓMOVÁ OBÁLKA? (S PRÍKLADMI) - BIOLÓGIE - 2026

Chromozóm dotácie, chromozóm komplement alebo chromozómov určuje celkový počet chromozómov, ktoré reprezentujú genóm každého druhu. Každý živý organizmus je tvorený bunkami, ktoré majú charakteristický počet chromozómov.

Tie, ktoré obsahujú dvojitý komplement chromozómov, sa označujú ako diploidné (2n). Tie, ktoré obsahujú jednu chromozómovú súpravu („n“), sa označujú ako haploidy.

Chromozómy A od ženskej ľudskej bytosti. Prevzaté z wikimedia.org

Chromozómová dotácia predstavuje celkový počet molekúl DNA, do ktorých sú zapísané všetky genetické informácie, ktoré definujú druh. U pohlavne sa rozmnožujúcich organizmov majú somatické „2n“ bunky dve kópie každého somatického chromozómu.

Ak je pohlavie chromozomálne definované, má tiež sexuálny pár. Sex 'n' bunky alebo gamety majú z každého páru iba jeden chromozóm.

Napríklad u ľudí je chromozomálny doplnok každej somatickej bunky 46. To znamená 22 autozomálnych párov plus jeden sexuálny pár. V gametoch druhov má preto každý z nich chromozómový súbor 23 chromozómov.

Keď hovoríme o chromozómovej dotácii druhu, máme na mysli striktne súbor chromozómov série, ktorú nazývame A. V mnohých druhoch existuje ďalšia séria nadpočetných chromozómov, ktorá sa nazýva B.

Nemalo by sa to zamieňať so zmenami ploidie, ktoré zahŕňajú zmeny v počte chromozómov série A.

Chromozómy, ktoré definujú druh

Od 20. rokov dvadsiateho storočia sa vedelo, že počet chromozómov na druh sa nezdá byť stabilný. Stabilná a štandardná sada chromozómov druhu sa nazýva séria A. Nadpočetné chromozómy, ktoré neboli kópiami sérií A, sa nazývali séria B.

Evolučne povedané, chromozóm B je odvodený od chromozómu A, ale nie je to jeho kópia. Nie sú nevyhnutné na prežitie druhu a vyskytujú sa iba u niektorých jedincov populácie.

Môže existovať variácia v počte chromozómov (aneuploidia) alebo v úplnom doplnku chromozómov (euploidia). Vždy sa však bude odvolávať na chromozómy série A. Toto chromozómové číslo alebo dotácia zo série A je chromozóm, ktorý druh definuje.

Haploidná bunka určitého druhu obsahuje chromozomálny doplnok. Diploid obsahuje dva a triploid obsahuje tri. Chromozomálny doplnok obsahuje a predstavuje genóm druhu.

Z tohto dôvodu dva alebo tri ďalšie doplnky nevytvárajú iný druh: zostáva rovnaký. Aj v rovnakom organizme môžeme pozorovať haploidné, diploidné a polyploidné bunky. V iných podmienkach to môže byť neobvyklé a môže to viesť k výskytu defektov a chorôb.

To, čo definuje druh, je jeho genóm - distribuovaný v toľkých chromozómoch A, aké sú prítomné jeho jednotlivci. Toto číslo je charakteristické pre druh, ktorý môže byť, ale nie je jeho informáciou, totožný s informáciou iného.

Zmeny chromozómového čísla

Už sme videli, ako u jedincov určitých druhov môžu mať niektoré bunky iba jednu alebo dve chromozomálne nadácie. To znamená, že počet chromozomálnych doplnkov sa líši, ale genóm je vždy rovnaký.

Súbor chromozómov, ktorý definuje druh a jeho jednotlivcov, sa analyzuje prostredníctvom karyotypov. Karyotypové znaky organizmov, najmä ich počet, sú obzvlášť stabilné pri vývoji a definícii druhov.

U niektorých druhov, medzi príbuznými druhmi a najmä jedincami, však môžu nastať významné zmeny v zložení chromozómov.

Uvádzame tu niekoľko príkladov, ktoré nesúvisia so zmenami ploidie, o ktorých sa hovorí v iných článkoch.

- Zmeny na úrovni vývojových línií

Biologickým pravidlom je, že existuje chromozomálny konzervativizmus, ktorý zaručuje životaschopné gaméty meiózou a úspešné oplodnenie počas oplodnenia.

Organizmy toho istého druhu, druhy rovnakého rodu, majú tendenciu zachovávať svoje chromozómové nadácie. To možno pozorovať aj vo vyšších taxonomických rozsahoch.

Lepidoptera

Rôzne druhy radu Lepidoptera majú tendenciu zachovať si tú istú chromozómovú dotáciu. pixnio.com

Existuje však mnoho výnimiek. Napríklad u Lepidoptera sú pozorované extrémy oboch prípadov. Táto skupina hmyzu zahŕňa organizmy, ktoré spoločne nazývame motýle.

Lepidoptera však predstavuje jednu z najrôznejších skupín zvierat. Existuje viac ako 180 000 druhov zoskupených do najmenej 126 rodín.

Väčšina rodín radu má modálnu chromozómovú súpravu 30 alebo 31 chromozómov. Inými slovami, poradie, napriek veľkému počtu druhov, ktoré obsahuje, je v chromozómovej nadácii dosť konzervatívne. V niektorých prípadoch však platí opak.

Rodina Hesperiidae radu Lepidoptera obsahuje asi 4 000 druhov. V ňom však nájdeme taxóny s modálnymi číslami napríklad 28, 29, 30 alebo 31 chromozómov. V niektorých kmeňoch sa však vyskytujú variácie až 5 až 50 chromozómov na druh.

V rámci toho istého druhu je tiež bežné nájsť variácie v počte chromozómov medzi jednotlivcami. V niektorých prípadoch je to dôsledok prítomnosti chromozómov B.

Ale v iných sú to variácie chromozómov A. U toho istého druhu je možné nájsť jedincov s haploidnými číslami, ktoré sa pohybujú medzi 28 a 53 chromozómami.

-Zmeny na bunkovej úrovni toho istého jednotlivca

Somatická polyploidia

Vo svete húb je celkom bežné nájsť zmeny v počte kópií chromozómov v dôsledku zmien prostredia. Tieto zmeny môžu ovplyvniť konkrétny chromozóm (aneuploidia) alebo celú skupinu chromozómov (euploidia).

Tieto zmeny nezahŕňajú meiotické bunkové delenie. Táto úvaha je dôležitá, pretože ukazuje, že tento jav nie je výsledkom nejakého rekombinantného skreslenia.

Naopak, genomická plasticita húb vo všeobecnosti zodpovedá za ich prekvapujúcu adaptabilitu na najrôznejšie životné podmienky.

Táto heterogénna zmes typov buniek s rôznymi ploidiami u toho istého jedinca bola pozorovaná aj u iných organizmov. Ľudská bytosť má nielen diploidné bunky (ktoré sú takmer všetky) a haploidné gaméty. V populáciách hepatocytov a megakaryocytov je normálna zmes diploidov a polyploidov.

rakovina

Jednou z definujúcich charakteristík vývoja rakoviny je chromozomálna nestabilita. Bunkové populácie možno nájsť v rakovine s komplexnými heterogénnymi karyotypickými vzormi.

To znamená, že jednotlivec má vo svojich somatických bunkách počas svojho života normálny karyotyp. Vývoj konkrétnej rakoviny je však spojený so zmenou v počte a / alebo morfológii jej chromozómov.

Numerické zmeny vedú k aneuploidnému stavu buniek, ktoré stratili nejaký chromozóm. V tom istom nádore môžu byť aneuploidné bunky pre rôzne chromozómy.

Ďalšie zmeny v počte môžu viesť k duplikácii homológneho chromozómu, ale nie druhého člena páru.

Okrem toho, že prispievajú k progresii rakoviny, tieto zmeny komplikujú terapiu zameranú na napadnutie choroby. Bunky už nie sú rovnaké ani genómicky.

Obsah informácií a ich organizácia sú odlišné a zmenili sa aj vzorce expresie génov. Ďalej v každom nádore môže byť zmes expresných vzorov, ktoré sa líšia identitou a veľkosťou.

Referencie

1. Lukhtanov, VA (2014) Vývoj počtu chromozómov v kapitánoch (Lepidoptera, Hesperiidae). Comparative Cytogenetics, 8: 275-291.
2. Rubtsov, NB, Borisov, YM (2018) Sekvenčné zloženie a vývoj chromozómov B cicavcov. Gény 9, doi: 10,3390 / gény9100490.
3. Todd, RT, Forche, A., Selmecki, A. (2017) Ploidy variácie húb - polyploidia, aneuploidia a vývoj genómu. Microbiology Spectrum 5, doi: 10,1128 / mikrobiolspec.FUNK-0051-2016.
4. Vargas-Rondón, N., Villegas, VE, Rondón-Lagos, M. (2018) Úloha chromozomálnej nestability pri rakovine a terapeutických odpovediach. Rakoviny, doi: 10,3390 / rakoviny10010004.
5. Vijay, A., Garg, I., Ashraf, MZ (2018) Perspektíva: variácie počtu kópií DNA pri kardiovaskulárnych chorobách. Epigenetics nsights, 11: 1-9.