כרומוזומים איקריוטים

יחידה 3 כרומוזומים איקריוטים
3.1 הרכב הכרומוזום, מבנהו והקריוטיפ-
כרומוזומים,DNA, כרומטין:
DNA+ חלבונים = כרומוזומים.
קריוטיפ = "תמונת" הכרומוזומים.
הDNA הוא מולקולה דו גדילית אחת, רציפה וארוכה.
כרומטין=  מכלול חלבוני הכרומוזום שקולט חומרי צביעה שונים, ומאפשר להבחין בכרומוזומים במיטוזה/מיוזה, השלב בחלוקה בו הכרומוזומים מעובים, וקצרים ביותר= מטאפזה. לאחריו הכרומוזומים מתארכים שוב, וקליטת הצבע בהם נחלשת במרבית אזורי הכרומוזומים, שאז נקראים- איכרומטין. (eu= נכון, אמיתי).
מה שכן נצבע גם לאחר ההתארכות הצנטרומטר + הטלומרים (קטעי הקצה) הכרומטין הכהה הזה נקרא הטרוכרומטין.
בין החלוקות, אינטרפאזה, הכרומוזומים לא נראים, פרט לריכוזים הנראים כגופיפים כהים זעירים – "גרענונים".
 
חלבוני על, נוקלאוזומים, פיתולי על, פיגום-
חלבונים ב-DNA
 
  היסטונים     חלבונים שאינם היסטונים
היסטונים- עשירים חומצות אמינו ליזין וארגינין. שתיהן מקנות להיסטונים תגובה בסיסית ב PH פיזיולוגי. בזרעונים נמצא סוג אחר של חלבונים בסיסיים בDNA.
בכרומטין קיים יחס קבוע בין כמויות הDNA וההיסטונים, וסינתזת שניהם מתרחשת יחד בשלב 5 של האינטרפאזה. הכרומטין נראה במיקרוסקופ  כחוט שעליו שזורים כדורים.
"החרוזים" הם הנוקלאוזומים= 8 מולקולות היסטונים (4 זוגות היסטונים שונים) שמהוות את ליבת הניקלאוזום וסביבן מלופפת המולקולה הדו- גדילית של הDNA בכמעט 2 סיבובים שלמים.
 
הDNA בכרומוזום נפרס בצורת לולאות מרובות, שבכל אחת מהן, כמה רבבות של זוגות נוקלאוטידים. כשצופים בהם במיקרוסקופ האלקטרונים, נראה שהן מחוברות למבנה שצורתו כצורת הכרומוזום. מבנה זה נקרא- "פיגום הכרומוזום" ומורכב ככל הנראה ממספר קטן של חלבונים שונים שאינם היסטונים. הלולאות של ה-DNA בן באורך הממוצע של הקטעים בהם מתרחשת הכפלה בו זמנית של הDNA , לכן כנראה הלולאות הן יחידות ההכפלה ו/או התעתיק של ה DNA.
גרעינונים ומארניהם-
באינטרפאזה מתרכזים בגרעינון אותם אזורים של כרומוזומים לא הומולוגיים שבהם נמצאים גנים הדרושים ליצירת r-RNA (ריבוזומי). אזורים אלה קרויים- מארגני הגרעינון NOR, ומאפיין אותם כיוון משני של הכרומוזומים.
שיטת ההיברידיזציה באתר סייעה לגלות שמארגני הגרעינון מכילים גנים שמקודדים לr-RNA ולמפות גנים בכרומוזומים בכלל:
מדגירים את התתקין בתמיסה המכילה מולקולות או קטעי מולקולות חד גדיליות מנוקות של RNA או DNA, המסומנות רדיואקטיבית. אם רצף הגדילים במולקולות אלה זהה לרצף כלשהו שקיים בכרומוזומים בתתקין, או משלים אותו הן נצמדות אליו ויוצרות היבריד (DNA-DNA,DNA-RNA) בסילוק עודפי התמיסה חושפים את התתקין ללוח צילום, ומתקבל אוטורדיוגרם= צילום עצמי בעזרת קרינה.
כשהמולקולה החיצונית המסומנת היא r-RNA, מתגלה באוטורדיוגרם גרגור צפוף וכהה רק באותם כרומוזומים ואזורי כרומוזומים בהם מצויים הגנים המקודדים לr-RNA. באדם נמצא NOR בזרועות הקצרות של חמישה כרומוזומים שונים.
 
            איזור מארגן גרעינון
                                 ←           זרוע קצרה
                          צנטרומר
                                           זרוע ארוכה            
וכאמור, באינטרפאזה נוצרת קרבה פיזית בין אזורי נור המהווים את מרכז הגרעינון.
 
כרומוזומי ענק
בתאי רקמות כמו בלוטות רוק וצינורות מלפיגי, בזבובניים, מצויים כרומוזומי ענק- כרומוזומים גדולים במיוחד. מבחינים בהם בשלב האינטרפאזה (בניגוד ליתר הכרומוזומים), תכולת הDNA בהם, גדולה פי ^10, מאשר בגרעין דיפלואידי רגיל.
הם נוצרים בעקבות הכפלה חוזרת ונשנית של הכרומטידות, ללא חלוקת הכרומוזומים. כך מתקבל כרומוזום רב חוטי, פוליטני. הכרומוזומים הענקיים ההומולוגים מזווגים בניהם לכל אורכם, לפיכך מספר  הכרומוזומים הפוליטניים בגרעיני תאים כאלה הוא הפלואידי =n (דרוזופילה=4), הפספוסים הנראים תלויים במידת הפיתול של הכרומטידה- פיתולים רבים ליחידת אורך= צביעה חזקה. לפיכך לכל כרומוזום דגם פסים אופייני שמפריד אותו מרעהו.
מספר זוגות נוקלאוטידים בכל פס מגיע לרבבות.
הייחודיות של הפספוס ברמת המין והכרומוזום, מאפשרת זיהוי מין, כרומוזומים וגם שינויים זעירים שחלו בקטעי הכרומוזומים.
 
הקריוטיפ
השוני בין קריוטיפים- מספר הכרומוזומים , מימדיהם ומיקומו של הצנטרומר.
להכרת הקריוטיפ, מצלימים כרומוזומים הנמצאים בשלב המטאפזה של החלוקה המיטוטית, ואם ניתן גם המיוטית. מהתצלום המתקבל, גוזרים כרומוזומים ומסדרים אותם בזוגות, והקריטריונים העיקריים לזיהוי בני זוג- אורך הכרומוזום, מיקום הצנטרומר ופספוס.
 
בשלב המטאפזה מורכב כל כרומוזום מ2 כרומטידות מחוברות בצנטרומר:

כרומוזום מטצנטרי- צנטרומר מחלק את הכרומוזום ל2 זרועות דומות באורכן.
אקרוצנטרי- הצנטרומר קרוב לקצה (באדם, כרומוזומים המכילים NOR, כרומוזום Y)
כרומוזום תת- מטאצנטרי- הצנטרומר במיקום ביניים.
cen= צנטרומטר, P= זרוע קצרה,  q= ארוכה, ter= קצה הכרומוזום.
הכרומוזום כולו מסודר במספר סידורי ע"פ גודלו.
פסים שחורים ולבנים – פספוס G , קווקוו מסמן קטע כרומוזומי בו הפספוס משתנה. באיזורים אלה ניתן להבחין בין פספוס P לQ, ויש שמצוי שם "שנץ משני" שבו פיתול הכרומטין פחות דחוס, וגורם להתארכות אותה זרוע.
 
את כרומוזום X וY אפשר לגלות גם ללר בדיקת  קריאוטיפ ע"י הסתכלות בגרעיני אינטרפאזה, בצביעה.

תקצירים נוספים אודות כרומוזומים איקריוטים