ماهو المخطط الكروموسومي و اهميته
الكروموسوم هو جزيء الحمض النووي الريبي (DNA) مع جزء أو كل المادة الوراثية (جينوم) الكائن الحي، وتشتمل معظم الكروموسومات حقيقية النواة على بروتينات التعبئة التي بمساعدة بروتينات الموربون، تربط وتكثف جزيء الحمض النووي لمنعها من أن تصبح متشابكة لا يمكن التحكم فيها .
أهمية المخطط الكروموسومي
يتكثف كل كروموسوم على نحو كبير ويصبح مكونا من كروماتيدين، وذلك أثناء الطور الاستوائي من الانقسام المتساوي، وأهميته انه يترتب فيه الكروموسومات المتشابهة في صورة ازواج قصيرة، فتعطي صورة مجهرية تسمى المخطط الكرموسومي، ويكون فيها “التيلوميرات” وهي اغطية واقية للكروموسوم، تتكون من حمض نووي مرتبط مع بروتينات، ولفهم المخطط الكرموسومي شاهد الفيديوهات :
الكروموسومات
عادة ما تكون الصبغيات مرئية تحت المجهر الضوئي فقط عندما تمر الخلية بمرحلة الانقسام الخلوي (حيث يتم محاذاة جميع الكروموسومات في وسط الخلية في شكلها المكثف)، وقبل حدوث ذلك يتم نسخ كل كروموسوم مرة واحدة “المرحلة S “، ويتم ربط النسخة بالنسخة الأصلية بواسطة ” السنترومير ” مما يؤدي إما إلى بنية على شكل X ، وإذا كان السنترومير في منتصف كروموسوم أو هيكل ذو ذراعين إذا كان السنترومير يقع بالقرب من إحدى النهايات، تسمى الآن الكروموسوم الأصلي والنسخة الكروماتية الشقيقة، وأثناء الطورية تسمى بنية الشكل X كروموسوم الطور، وفي هذا الشكل المكثف للغاية تكون الكروموسومات أسهل في التمييز والدراسة، وفي الخلايا الحيوانيةتصل الكروموسومات إلى أعلى مستوى للضغط في الطور أثناء فصل الكروموسوم .
إعادة تركيب الكروموسوم
تلعب إعادة التركيب الكروموسومي أثناء الانقسام الاختزالي و التكاثر الجنسي اللاحق دورا مهما في التنوع الوراثي، وإذا تم التعامل مع هذه الهياكل بشكل غير صحيح من خلال عمليات تعرف باسم عدم الاستقرار الكروموسفي والإزاحة، فقد تتعرض الخلية لكارثة انقسامية، وعادة هذا سيجعل الخلية تبدأ في موت الخلايا المبرمج مما يؤدي إلى موتها، ولكن في بعض الأحيان تؤدي الطفرات في الخلية إلى إعاقة هذه العملية وبالتالي تتسبب في تطور السرطان، ويستخدم البعض مصطلح الكروموسوم بمعنى أوسع للإشارة إلى الأجزاء الفردية من الكروماتين في الخلايا سواء كانت مرئية أو غير مرئية تحت المجهر الضوئي، ويستخدم آخرون المفهوم بمعنى أضيق للإشارة إلى الأجزاء الفردية من الكروماتين أثناء انقسام الخلايا، والتي تظهر تحت المجهر الضوئي بسبب التكثيف العالي .
تاريخ اكتشاف الكروموسوم
في سلسلة من التجارب التي بدأت في منتصف ثمانينيات القرن التاسع عشر قدم ثيودور بوفيري دليلا قاطعا على أن الكروموسومات هي ناقلات الوراثة، وكان مبدأه هو استمرارية الكروموسومات وخصوصية الكروموسومات، واقترح فيلهلم رو أن يحمل كل كروموسوم حملا جينيا مختلفا، وكان بوفيري قادرا على اختبار هذه الفرضية وتأكيدها، وبفضل إعادة اكتشاف بداية القرن العشرين لأعمال غريغور مندل السابقة كان بوفيري قادرا على الإشارة إلى العلاقة بين قواعد الميراث وسلوك الكروموسومات، وفي كتابه الشهير “الخلية في التنمية والوراثة”، ربط ويلسون معا العمل المستقل لكل من بوفري وساتون كلاهما حوالي عام 1902 بتسمية نظرية كروموسوم الميراث – نظرية كروموسوم، ويتم عكس الأسماء أحيانا، وفي نهاية المطاف جاء دليل كامل من خرائط الكروموسوم في مختبر مورغان .
وتم نشر عدد الكروموسومات البشرية في عام 1923 من قبل “Theophilus Painter”عن طريق التفتيش من خلال المجهر، وأحصى 24 زوجا، وهو ما يعني 48 كروموسومات، وتم نسخ خطأه من قبل الآخرين ولم يتم تحديد العدد الحقيقي، 46 عاما من قبل عالم الوراثة الخلوية في إندونيسيا جو هين تجيو حتى عام 1956 .
بدائيات النوى للكروموسوم
تحتوي بدائيات النوى “البكتيريا والعتيقة” عادة على كروموسوم دائري واحد، ولكن هناك العديد من الاختلافات، ويمكن أن يتراوح حجم الكروموسومات في معظم البكتيريا التي يفضل بعض المؤلفين تسميتها بالفصيلة الجينية، ما بين 130،000 زوجا أساسيا فقط في البكتريا الإندونيسية غير الحيوية، إلى أكثر من 14000000 زوج أساسي في التربة وبكتيريا المسكنات السورانجيوم السليلوزية، ويعتبر “Spirochaetes” من جنس البوريليا استثناء ملحوظا لهذا الترتيب، حيث توجد بكتيريا مثل بوريليا برغدورفيرية، وهو سبب مرض لايم ، الذي يحتوي على كروموسوم خطي واحد، والكروموسومات بدائية النواة لها بنية قائمة على التسلسل أقل من حقيقيات النوى، وعادة ما يكون للبكتيريا نقطة واحدة (أصل النسخ المتماثل) تبدأ منها عملية النسخ المتماثل، في حين أن بعض العناصر القديمة تحتوي على أصول النسخ المتماثل متعددة، وغالبا ما يتم تنظيم الجينات في بدائيات النوى في الأوبونات، ولا تحتوي عادة على الإنترونات على عكس حقيقيات النوى .
تغليف الحمض النووي
بدائيات النوى لا تمتلك نوى، وبدلا من ذلك يتم تنظيم الحمض النووي الخاص بهم في هيكل يسمى النووي، والنوكليوي هو هيكل متميز ويحتل منطقة محددة من الخلية البكتيرية، ومع ذلك فإن هذا الهيكل ديناميكي ويتم صيانته وإعادة تشكيله من خلال تصرفات مجموعة من البروتينات الشبيهة بالهيستون، والتي ترتبط بالكروموسوم البكتيري، وفي العصور القديمة يكون الحمض النووي في الكروموسومات أكثر تنظيما، حيث يتم تجميع الحمض النووي داخل هياكل مشابهة للنيوكليوزيات حقيقية النواة، وتحتوي بعض البكتيريا أيضا على البلازميدات أو الحمض النووي الخارج عن الصبغي، وتميل الصبغيات البكتيرية إلى الغشاء البلازمي للبكتيريا، وفي تطبيق البيولوجيا الجزيئية يسمح ذلك بعزلها عن DNA البلازميد عن طريق الطرد المركزي للبكتيريا المحللة وتكوير الأغشية (والحمض النووي المتصل بها)، والكروموسومات بدائية النواة والبلازميدات مثل الحمض النووي حقيقية النواة، فائضة بشكل عام ويجب أولا إطلاق الحمض النووي في حالته المريحة للوصول إلى النسخ والتنظيم والتكرار .
الكروموسوم هو جزيء الحمض النووي الريبي (DNA) مع جزء أو كل المادة الوراثية (جينوم) الكائن الحي، وتشتمل معظم الكروموسومات حقيقية النواة على بروتينات التعبئة التي بمساعدة بروتينات الموربون، تربط وتكثف جزيء الحمض النووي لمنعها من أن تصبح متشابكة لا يمكن التحكم فيها .
أهمية المخطط الكروموسومي
يتكثف كل كروموسوم على نحو كبير ويصبح مكونا من كروماتيدين، وذلك أثناء الطور الاستوائي من الانقسام المتساوي، وأهميته انه يترتب فيه الكروموسومات المتشابهة في صورة ازواج قصيرة، فتعطي صورة مجهرية تسمى المخطط الكرموسومي، ويكون فيها “التيلوميرات” وهي اغطية واقية للكروموسوم، تتكون من حمض نووي مرتبط مع بروتينات، ولفهم المخطط الكرموسومي شاهد الفيديوهات :
الكروموسومات
عادة ما تكون الصبغيات مرئية تحت المجهر الضوئي فقط عندما تمر الخلية بمرحلة الانقسام الخلوي (حيث يتم محاذاة جميع الكروموسومات في وسط الخلية في شكلها المكثف)، وقبل حدوث ذلك يتم نسخ كل كروموسوم مرة واحدة “المرحلة S “، ويتم ربط النسخة بالنسخة الأصلية بواسطة ” السنترومير ” مما يؤدي إما إلى بنية على شكل X ، وإذا كان السنترومير في منتصف كروموسوم أو هيكل ذو ذراعين إذا كان السنترومير يقع بالقرب من إحدى النهايات، تسمى الآن الكروموسوم الأصلي والنسخة الكروماتية الشقيقة، وأثناء الطورية تسمى بنية الشكل X كروموسوم الطور، وفي هذا الشكل المكثف للغاية تكون الكروموسومات أسهل في التمييز والدراسة، وفي الخلايا الحيوانيةتصل الكروموسومات إلى أعلى مستوى للضغط في الطور أثناء فصل الكروموسوم .
إعادة تركيب الكروموسوم
تلعب إعادة التركيب الكروموسومي أثناء الانقسام الاختزالي و التكاثر الجنسي اللاحق دورا مهما في التنوع الوراثي، وإذا تم التعامل مع هذه الهياكل بشكل غير صحيح من خلال عمليات تعرف باسم عدم الاستقرار الكروموسفي والإزاحة، فقد تتعرض الخلية لكارثة انقسامية، وعادة هذا سيجعل الخلية تبدأ في موت الخلايا المبرمج مما يؤدي إلى موتها، ولكن في بعض الأحيان تؤدي الطفرات في الخلية إلى إعاقة هذه العملية وبالتالي تتسبب في تطور السرطان، ويستخدم البعض مصطلح الكروموسوم بمعنى أوسع للإشارة إلى الأجزاء الفردية من الكروماتين في الخلايا سواء كانت مرئية أو غير مرئية تحت المجهر الضوئي، ويستخدم آخرون المفهوم بمعنى أضيق للإشارة إلى الأجزاء الفردية من الكروماتين أثناء انقسام الخلايا، والتي تظهر تحت المجهر الضوئي بسبب التكثيف العالي .
تاريخ اكتشاف الكروموسوم
في سلسلة من التجارب التي بدأت في منتصف ثمانينيات القرن التاسع عشر قدم ثيودور بوفيري دليلا قاطعا على أن الكروموسومات هي ناقلات الوراثة، وكان مبدأه هو استمرارية الكروموسومات وخصوصية الكروموسومات، واقترح فيلهلم رو أن يحمل كل كروموسوم حملا جينيا مختلفا، وكان بوفيري قادرا على اختبار هذه الفرضية وتأكيدها، وبفضل إعادة اكتشاف بداية القرن العشرين لأعمال غريغور مندل السابقة كان بوفيري قادرا على الإشارة إلى العلاقة بين قواعد الميراث وسلوك الكروموسومات، وفي كتابه الشهير “الخلية في التنمية والوراثة”، ربط ويلسون معا العمل المستقل لكل من بوفري وساتون كلاهما حوالي عام 1902 بتسمية نظرية كروموسوم الميراث – نظرية كروموسوم، ويتم عكس الأسماء أحيانا، وفي نهاية المطاف جاء دليل كامل من خرائط الكروموسوم في مختبر مورغان .
وتم نشر عدد الكروموسومات البشرية في عام 1923 من قبل “Theophilus Painter”عن طريق التفتيش من خلال المجهر، وأحصى 24 زوجا، وهو ما يعني 48 كروموسومات، وتم نسخ خطأه من قبل الآخرين ولم يتم تحديد العدد الحقيقي، 46 عاما من قبل عالم الوراثة الخلوية في إندونيسيا جو هين تجيو حتى عام 1956 .
بدائيات النوى للكروموسوم
تحتوي بدائيات النوى “البكتيريا والعتيقة” عادة على كروموسوم دائري واحد، ولكن هناك العديد من الاختلافات، ويمكن أن يتراوح حجم الكروموسومات في معظم البكتيريا التي يفضل بعض المؤلفين تسميتها بالفصيلة الجينية، ما بين 130،000 زوجا أساسيا فقط في البكتريا الإندونيسية غير الحيوية، إلى أكثر من 14000000 زوج أساسي في التربة وبكتيريا المسكنات السورانجيوم السليلوزية، ويعتبر “Spirochaetes” من جنس البوريليا استثناء ملحوظا لهذا الترتيب، حيث توجد بكتيريا مثل بوريليا برغدورفيرية، وهو سبب مرض لايم ، الذي يحتوي على كروموسوم خطي واحد، والكروموسومات بدائية النواة لها بنية قائمة على التسلسل أقل من حقيقيات النوى، وعادة ما يكون للبكتيريا نقطة واحدة (أصل النسخ المتماثل) تبدأ منها عملية النسخ المتماثل، في حين أن بعض العناصر القديمة تحتوي على أصول النسخ المتماثل متعددة، وغالبا ما يتم تنظيم الجينات في بدائيات النوى في الأوبونات، ولا تحتوي عادة على الإنترونات على عكس حقيقيات النوى .
تغليف الحمض النووي
بدائيات النوى لا تمتلك نوى، وبدلا من ذلك يتم تنظيم الحمض النووي الخاص بهم في هيكل يسمى النووي، والنوكليوي هو هيكل متميز ويحتل منطقة محددة من الخلية البكتيرية، ومع ذلك فإن هذا الهيكل ديناميكي ويتم صيانته وإعادة تشكيله من خلال تصرفات مجموعة من البروتينات الشبيهة بالهيستون، والتي ترتبط بالكروموسوم البكتيري، وفي العصور القديمة يكون الحمض النووي في الكروموسومات أكثر تنظيما، حيث يتم تجميع الحمض النووي داخل هياكل مشابهة للنيوكليوزيات حقيقية النواة، وتحتوي بعض البكتيريا أيضا على البلازميدات أو الحمض النووي الخارج عن الصبغي، وتميل الصبغيات البكتيرية إلى الغشاء البلازمي للبكتيريا، وفي تطبيق البيولوجيا الجزيئية يسمح ذلك بعزلها عن DNA البلازميد عن طريق الطرد المركزي للبكتيريا المحللة وتكوير الأغشية (والحمض النووي المتصل بها)، والكروموسومات بدائية النواة والبلازميدات مثل الحمض النووي حقيقية النواة، فائضة بشكل عام ويجب أولا إطلاق الحمض النووي في حالته المريحة للوصول إلى النسخ والتنظيم والتكرار .
