الكروماتيدات: الوظائف والأجزاء - مادة الاحياء - 2026

A الكروماتيدات هو واحد من اثنين من النسخ التي تم إنتاجها من تكرار الصبغي حقيقية النواة، مرئيا فقط خلال الأحداث انقسام الخلايا مثل الانقسام والانقسام الاختزالي.

أثناء الانقسام الانقسامي ، تكون الكروماتيدات الشقيقة نتيجة تكرار الحمض النووي لنفس الكروموسوم وتختلف عن الكروموسومات المتماثلة من حيث أنها مشتقة من فردين مختلفين ، الأم والأب ، لذلك ، على الرغم من أنهم تتحد ، فهي ليست متطابقة مع بعضها البعض.

وبالتالي ، فإن الكروماتيدات هي جزء من جميع الكروموسومات حقيقية النواة وتؤدي الوظائف الأساسية في النقل المخلص للمعلومات الجينية من الخلية إلى نسلها ، نظرًا لأن المحتوى الجيني لكروماتيدات شقيقة لخلية في الانقسام ، على سبيل المثال ، متطابق.

بشكل عام ، يتكون كل كروماتيد من جرح DNA على نوى مكونة من أوكتامرات بروتينات هيستون ، والتي تشارك بنشاط في تنظيم التعبير عن الجينات الموجودة في جزيء الحمض النووي المذكور.

نظرًا لأنه لا يمكن رؤيتها إلا أثناء الانقسام ، عادةً ما تُرى الكروماتيدات في أزواج ، مرتبطة بشكل وثيق معًا بطولها بالكامل وخاصة في منطقة السنترومير.

وظائف الكروماتيد

رسم تخطيطي عام للكروموسوم حيث يتم وضع علامة على الكروماتيدات (المصدر: Myckel عبر ويكيميديا ​​كومنز)

الكروماتيدات هي الهياكل النووية التي تحمل المعلومات الوراثية والتخلقية لجميع الخلايا حقيقية النواة. هذه ضرورية للتوزيع الصحيح للمواد الوراثية أثناء انقسام الخلية ، إما عن طريق الانقسام أو الانقسام الاختزالي.

تكوين الخلايا أثناء الانقسام والتشكيل

نظرًا لاستخدام المصطلح بشكل خاص للإشارة إلى المادة الوراثية المضاعفة للكروموسوم ، فإن الكروماتيد ضروري لتكوين خلايا متطابقة وراثيًا أثناء الانقسام ولتكوين الأمشاج أثناء الانقسام الاختزالي للكائنات التناسلية. جنسي.

تحتوي المادة الوراثية الموجودة في الكروماتيدات والتي تنتقل من خلية إلى نسلها من خلال انقسام الخلية على جميع المعلومات اللازمة لإعطاء الخلايا خصائصها الخاصة ، وبالتالي الكائن الحي الذي تشكله.

نقل المعلومات الجينية

يعد الفصل الصحيح بين الكروماتيدات الشقيقة أمرًا ضروريًا لعمل كائن حي ، لأنه إذا لم يتم نقلها بإخلاص من خلية إلى أخرى أو إذا لم يتم فصلها أثناء الانقسام ، يمكن أن تحدث الاضطرابات الوراثية التي تضر بتطور الخلية. الكائن الحي.

هذا صحيح بشكل خاص بالنسبة للكائنات ثنائية الصبغيات مثل البشر ، على سبيل المثال ، ولكن ليس تمامًا بالنسبة للكائنات متعددة الصبغيات الأخرى مثل النباتات ، نظرًا لأن لديهم مجموعات "احتياطية" من كروموسوماتهم ، أي أنهم يمتلكونها في المزيد من نسختين.

النساء ، على سبيل المثال ، لديهن نسختان من كروموسوم الجنس X ، لذلك يمكن "تصحيح" أو "تعديل" أي خطأ نسخ في إحداهما بالمعلومات الموجودة في الأخرى ، وإلا الرجال ، لأن لديهم نسخة واحدة من كروموسوم Y ونسخة واحدة من كروموسوم X ، وهي ليست متجانسة.

أجزاء من الكروماتيدات

يتكون الكروماتيد من جزيء DNA مزدوج النطاق منظم للغاية ومضغوط. يحدث انضغاط هذا الجزيء بفضل ارتباطه بمجموعة من بروتينات الهيستون التي تشكل بنية تسمى nucleosome ، يلتف حولها الحمض النووي.

يمكن لف الحمض النووي حول النيوكليوسومات لأن الهستونات تحتوي على أحماض أمينية موجبة الشحنة وفيرة ، والتي يمكنها التفاعل كهربائياً مع الشحنات السالبة المميزة للحمض النووي.

تتدحرج النيوكليوسومات بدورها على نفسها ، مما يؤدي إلى زيادة ضغط نفسها وتشكيل بنية خيطية تُعرف باسم الألياف 30 نانومتر ، والتي لوحظت أثناء الانقسام.

يوجد في إحدى مناطق هذه البطاقة مركب بروتيني DNA يسمى centromere ، والذي يضم الحركية الحركية ، حيث يرتبط المغزل الانقسامي أثناء انقسام الخلية.

الكروماتيدات أثناء الانقسام

في نهاية الطور الانقسامي يمكن التحقق من أن كل كروموسوم يتكون من خيطين مرتبطين معًا في هيكله بالكامل وخاصة في منطقة أكثر إحكاما تعرف باسم centromere ؛ هذه الخيوط هي كروماتيدات شقيقة ، نتاج نسخ متماثل سابق.

الكروموسومات أثناء عملية الانقسام الخلوي (المصدر: SyntaxError55 في ويكيبيديا الإنجليزية عبر ويكيميديا ​​كومنز)

يتم تحقيق الاتحاد الوثيق بين الكروماتيدات الشقيقة في جميع أنحاء هيكلها بفضل مركب بروتيني يسمى cohesin ، والذي يعمل بمثابة "جسر" بين الاثنين. يتم إنشاء هذا التماسك أثناء تكرار الحمض النووي ، قبل فصل الكروماتيدات تجاه الخلايا الوليدة.

عندما يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة خلال الطور الطوري الطوري ، فإن كل كروماتيد يتم إفرازه في إحدى الخلايا الوليدة يعتبر كروموسومًا ، والذي يتكاثر ويشكل كروماتيدًا شقيقًا مرة أخرى قبل الانقسام الفتيلي التالي.

الكروماتيدات أثناء الانقسام الاختزالي

تحتوي معظم الخلايا حقيقية النواة للكائنات التي لها تكاثر جنسي في نواتها مجموعة من الكروموسومات من أحد الوالدين ومجموعة أخرى من الآخر ، أي بعض الكروموسومات من الأم والبعض الآخر من الأب ، والتي تُعرف باسم الكروموسومات المتجانسة ، لأنها متكافئة وراثيًا ، ولكنها ليست متطابقة.

كل كروموسوم متماثل هو خيط عالي الترتيب من الحمض النووي والبروتينات (كروماتيد) التي قبل أن تبدأ الخلية في عملية الانقسام ، يتم ترتيبها بشكل فضفاض في النواة.

قبل أن تدخل الخلية الجنسية في الطور الانتصافي ، يتم تكرار كل كروموسوم متماثل ، ويتكون من كروماتيدات شقيقة متطابقة مرتبطة في جميع أنحاء هيكلها وفي المنطقة المركزية ، كما يحدث أثناء الانقسام الفتيلي.

خلال طور الانقسام الانتصافي الأول ، تقترب الكروموسومات المتجانسة (من الأب والأم) ، المكونة بالفعل من كروماتيدات أختين ، من بعضها البعض بطولها بالكامل ، من خلال عملية تسمى المشبك ، والتي من خلالها يتكون مركب يسمى رباعي ، يتكون من كل كروموسوم متماثل وكروماتيد أخته.

يسمح المشبك بالتبادل الجيني أو إعادة التركيب بين الكروموسومات المتجانسة ، والتي ستنفصل لاحقًا خلال الطور الأول للانقسام الاختزالي وتوزع في خلايا منفصلة.

يتم إفراز الكروماتيدات الشقيقة لكل كروموسوم متماثل كوحدة واحدة خلال الانقسام الانتصافي الأول ، حيث يتم إزاحتها إلى نفس الخلية ، ولكن يتم فصلها عن بعضها البعض أثناء الانقسام الاختزالي الثاني ، حيث يتم إنتاج الخلايا التي تحتوي على عدد فردي من الكروموسومات.

المراجع

1. Klug ، WS ، & Cummings ، MR (2006). مفاهيم علم الوراثة. نهر السرج العلوي ، نيوجيرسي: بيرسون للتعليم.
2. Michaelis ، C. ، Ciosk ، R. ، & Nasmyth ، K. (1997). Cohesins: بروتينات صبغية تمنع الفصل المبكر للكروماتيدات الشقيقة. الخلية ، 91 (1) ، 35-45.
3. Revenkova، E.، & Jessberger، R. (2005). الحفاظ على الكروماتيدات الشقيقة معًا: تماسك في الانقسام الاختزالي. الاستنساخ، 130 (6) ، 783-790.
4. سولومون ، ب.مارتن ، علم الأحياء ، الطبعة السابعة ، شركة Thompson Learning ، 2005. ISBN 0-534-49276.
5. سوزوكي ، DT ، & غريفيث ، AJ (1976). مقدمة في التحليل الجيني. دبليو فريمان وشركاه.