染色单体:结构,功能与疾病

染色单体是 染色体。 它们含有DNA双链,在有丝分裂和 减数分裂。 诸如 唐氏综合征 与染色单体的划分错误有关 染色体.

什么是染色单体?

具有核细胞的生物也称为真核生物。 他们的基因和遗传信息位于 染色体。 这些大分子复合物包裹在一层 蛋白质。 DNA与 蛋白质 也称为染色单体。 每个染色单体都包含一条双链DNA及其相关的 蛋白质。 根据细胞的细胞周期阶段,染色体恰好对应于一个或两个染色单体。 因此,染色质是中期染色体的相同的纵向一半。 纵向半部通过所谓的着丝粒相互连接。 在 减数分裂,第二次减数分裂发生。 在此过程中,两个染色单体染色体的切割部分分开。 这导致仅带有一个染色单体的染色体,也称为单染色染色体。 细胞周期中染色单体的变化在细胞分裂中起着至关重要的作用。

解剖结构

每个人类染色体由两个截然不同的两半组成。 在简单的情况下,它包含DNA双螺旋,也称为DNA分子。 实际上,DNA分子是两个单链 分子。 组蛋白和其他蛋白质附着在DNA的双链上。 DNA,组蛋白和蛋白质形成 染色质 作为一个完整的软件包。 染色单体由双链形成,并逐渐添加蛋白质。 因此,核分裂后,染色体立即变为单染色染色体。 在细胞周期的某个时刻,在以细胞分裂为目标的任何细胞生长过程中,DNA必须复制,以便子核每个都包含整个遗传物质的一个副本。 倍增后,染色体具有一条相同的DNA双链,该双链在空间上分开并分别被蛋白质包裹。 这将创建姐妹染色单体或两染色单体染色体。

功能与任务

核分裂也称为有丝分裂。 它发生在一条染色体的两个相同的姐妹染色单体上,每个染色单体 运行 彼此平行,并以细小的间隙隔开。 在着丝粒处,染色体在细胞周期的这一刻处于最窄的位置,但仍连接着姐妹的染色单体。 从有丝分裂中期过渡到有丝分裂后期,姐妹染色单体完全分离。 这样就产生了两个子染色体,每个子染色体都分布到一个新形成的核中。 因此,新形成的核中的染色体再次对应于单个染色单体。 因此,染色单体总是仅包含一条DNA双链。 相反,根据细胞周期的阶段,一条染色体也可以包含两条DNA双链,因此最多可以包含两条染色单体。 在这方面,多态染色体是一个例外,因为它们可以包含上千条DNA双链。 染色单体按着丝粒分为两部分。 根据着丝粒的位置,有 亚中心,近中心或亚中心染色体的集合。 前者在中间带有着丝粒。 Acrocentric染色体在末端携带它,而短臂则非常小。 例如,在人类中,第13、14、15、21、22号染色体和Y染色体上就是这种情况。 亚亚中心染色体在中间和末端之间带有着丝粒。 他们的短臂称为P臂。 他们的长臂是q臂。 染色体末端也称为 端粒 并包含一个非常短且重复相同的DNA序列,在人类中相当于TTAGGG。 此时,染色体随着每次加倍而缩短。 在人类中,acrocentric染色体的短臂包含核糖体RNA的遗传物质。 当细胞不进一步分裂并达到G0相时,它们与染色单体保持相同。 如果需要进一步分裂,染色体 增长 在G1阶段。 在S期,DNA重复,DNA双链重复存在。 由此产生的姐妹染色单体存在于 减数分裂 因此,可以发生姐妹染色单体交换,从而导致染色单体以相同水平分裂并与部分同源染色体互换。 这些过程称为交叉或重组。 在有丝分裂的前期,发生染色体浓缩。 姐妹染色单体的线解开,现在彼此相邻。 在随后的中期,染色体保留为两染色染色体。 在后期,当主轴设备沿相反方向拉动染色单体时,它们被分离。

疾病

染色单体分裂过程中可能会发生缺陷。 这些缺陷导致各种疾病。 这种疾病中最著名的一种是 唐氏综合征,也称为21三体性。 这种疾病的基础是染色体损伤。 在超过90%的情况下,损害与遗传疾病无关。 700名新生儿中大约有21名患有21三体症。在这种疾病中,46号染色体没有增加一倍,但增加了两倍。 这导致另外的染色体或染色体片段。 三体症患者有47条染色体,而不是XNUMX条染色体。 这种染色体缺陷与缺乏染色体分离有关。 在形成和成熟过程中 精子鸡蛋,一条染色体未分离。 尚未确定这种不分离或不分离的原因。 同源姐妹染色单体的交叉或重组也可能导致错误,这些错误可能导致畸形或其他病理异常。 出现这种错误的原因是染色体数目增多,或者染色体数目减少,有时甚至会限制染色体的生存能力。 。 在其他情况下,染色体片段组装不正确,导致链条无用。 例如,由于某些染色体片段在错误的位置插入,可能会出现这种情况。 另一方面,删除是指染色体片段被完全删除和丢失的时间。 根据缺失的位置,此现象也会影响生存力。