ماذا تتكون النيوكليوسومات عندما تتجمع

ما هو الكروموسوم

الكروموسوم هو هيكل شبيه بالخيط يتواجد في النواة أو المنطقة النووية من السيتوبلازم، ويتكون من جزيء واحد من الحمض النووي والبروتينات، ويحمل بعض أو كل المواد الجينية للكائن الحي.

كيفية عمل الكروموسوم

يظهر الكروموسوم تحت المجهر فقط خلال الطور الأول من دورة الخلية، حيث تتصف الكروموسومات في وسط الخلية، ويحتوي بدائيات النوى على كروموسوم دائري واحد يتم تنظيمه في المنطقة النووية من السيتوبلازم لأنها لا تحتوي نواة محلية.
تحتوي الكروموسومات الحقيقية للنواة على بنية مكثفة تسمى الكروماتين وتتحد بواسطة ألياف الكروماتين

نظرًا لتكثيف الكروموسومات، يمكن تمرير الكروموسومات الطويلة جدًا في النواة وقد يوجد كروموسوم إضافي خارج النواة. يتغير هيكل الكروموسوم خلال مراحل مختلفة من دورة الخلية، ويمكن للكروموسومات أن تنفصل وتتكاثر وتنقسم خلال مراحل مختلفة من انقسام الخلية.

أنواع ومعلومات عن الكروموسومات

• تنقسم الكروموسومات في الإنسان إلى نوعين، وهما الجسيمات الصبغية التي تُعرف أيضًا باسم كروموسومات الجسم، والكروموسومات الجنسية.
• يمتلك الإنسان 23 زوجًا من الكروموسومات، حيث يتألف 22 زوجًا من الصبغيات الجسدية وزوجًا من الكروموسومات الجنسية، مما يجعل إجمالي عدد الكروموسومات 46 كروموسومًا.
• تحتوي هذه الكروموسومات على جميع المواد الجينية اللازمة لأغراض مختلفة، بدءًا من تكوينالبروتينات وصولاً إلى الانقسام والتكاثر.
• تعد الكروموسومات هياكل منظمة للغاية والتي تلعب دورًا حاسمًا في التنوع الجيني بين الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا، كما يتم تكرار الكروموسومات ونقل المواد الجينية المتساوية إلى الخلايا الجديدة.
• تحدث التباين الجيني أثناء التكاثر الجنسي من خلال عملية العبور خلال الانقسام الاختزالي.
• تؤدي التشوهات في الكروموسومات إلى اضطرابات كروموسومية مختلفة، وفي بعض الأحيان يمكن أن تؤدي الطفرات في الجينات إلى الإصابة بالسرطان.

الكروماتيد والفرق بينه وبين الكروموسوم

الكروماتيدات هي هياكل مؤقتة تظهر للمساعدة في عملية تكرار الكروموسومات وفصلها، ونظرا لتطابق الكروماتيدات، استدعيت أيضا لتكون متماثلة في اللواقح. ومع ذلك، في بعض الحالات، قد يحدث بعض التغييرات في إحدى الكروماتيدات أو في كلتاهما بسبب الطفرات، مما يؤدي إلى تشكيل كروماتيدات ذات زيجوت مختلفة. وتتنوع الاختلافات التي تميز بين الكروموسوم والكروماتيد

• تكون الكروموسومات أكثر تعقيدًا وتكثيفًا من الكروماتيدات، حيث تتألف الكروموسومات من عدد من الكروماتيدات المتشابكة.
• يتكون الكروموسوم من جزيء DNA مزدوج الشريطة، والكروماتيدات هي جزيئات من الحمض النووي مزدوج الشريطة متصلة ببعضها في المركز بواسطة مركز مركزي.
• يتميز الكروموسوم الهيكلي بهيكل رفيع يشبه الشريط، أما الكروماتيدات فلديها بنية ليفية رقيقة وطويلة
• الكروموسومات المتجانسة ليست متطابقة مع بعضها البعض من حيث الطبيعة.
• تكون الكروماتيدات الشقيقة المتماثلة أو المتماثلة للأضلاع متطابقة.
• يتم تعبئة الحمض النووي DNA في الكروموسوم بشكل محكم، أما في الكروماتيد فيتم فك جزيء الحمض النووي ويصير حرًا.
• الكروموسومات الموجودة في جميع خلايا الجسم تبقى موجودة طوال الحياة
• تشكل الكروماتيدات خلال المرحلة البينية وتوجد حتى المرحلة الأولى من انقسام الخلية فقط.
• تخلو الكروموسومات من السنتروميرات، بينما يتصل الكروماتيد بمركز الكروموسوم بواسطة السنترومير.
• تستطيع كروموسومات الازدواج التكرار، ولكن لا يمكن للكروماتيدات التكرار
• يمكن نسخ المعلومات الجينية في الكروموسومات لإنتاج جزيئات البروتين، بينما لا تشارك الكروماتيدات في تكوين الجزيئات الكبيرة الكبيرة مثل تكوين البروتين.
• تحمل الكروموسومات الوظيفية المادة الوراثية وتشارك في نقلها عبر الأجيال المختلفة من الكائنات الحية، أما الكروماتيدات فتساعد على الحفاظ على الكمية المناسبة أو العدد المناسب من الحمض النووي بعد انقسام الخلية

أنواع الكروماتين

الكروماتين يأتي في شكلين، الأول هو اليوكروماتين الذي يكون أقل تكثيفا ويمكن نسخه، والثاني هو الهيتيروكروماتين الذي يكون مكثفا للغاية وعادة لا يتم نسخه.

ما هى الهستونات

الهستونات” تشير إلى مجموعة من البروتينات الأساسية التي تتفاعل مع الحمض النووي في النواة وتعمل على تكثيفه في الكروماتين. وهي بروتينات قلوية حيث يمكن لشحناتها الإيجابية الارتباط بالحمض النووي. يتم جمع الحمض النووي والهستونات معا لتكوين النواة وتشكل النواة معا حزمة تسمى الكروماتين حيث يتكون كروماتينان مجتمعا لتشكل كروموسوما واحدا.

أنواع الهستونات

تم تعريف خمسة أنواع من الهستونات وهي: H1 أو H5 ،H2A ،H2 H3 و H4، وتعتبر الهيستونات الأساسية هي H2A ،H2B ،H3، و H4، بينما الهيستونات الرابطة هي H1 و H5، ويشارك H1 وبروتينه المتماثل H5 في تركيب الهياكل العالية المستوى للكروماتين.

ترتبط الأنواع الأربعة الأخرى من الهستونات على الحمض النووي لتكوين الجسيمات النووية، وتحتوي الهستونات H1 (أو H5) على حوالي 220 وحدة بنائية، بينما تكون الأنواع الأخرى من الهستونات أصغر حجمًا ويتكون كل منها من 100-150 وحدة بنائية.

وظيفة الهستونات

• تعتبر خيوط الحمض النووي المدمجة وتأثير تنظيم الكروماتين هي الوظيفة الأساسية للهستون.
• إذا لم يتم وجود الهستونات، فإن الحمض النووي في الكروموسومات سيكون طويلاً جدًا وغير متماسك.
• بسبب لف حمض النووي حول الهستونات، تلعب الهستونات دورًا هامًا في تنظيم الكروماتين وتنظيم التعبير الجيني.
• تستطيع التعديلات البوست-ترانسليشنية المُصممة للهيستونات أن تؤثر على التعبير الجيني عن طريق تغيير بنية الكروماتين أو جذب معدلات الهيستون.
• تقوم بروتينات الهستون بتجميع الحمض النووي الملتف حول الثمانية هستونات في الكروموسومات.
• تؤدي التعديلات الهستونية دورًا في عمليات بيولوجية متنوعة، مثل تفعيل أو تعطيل النسخ وتعبئة الكروموسومات، وإصلاح الحمض النووي.

الحمض النووي (DNA)

الحمض النووي هو المادة الجينية للخلية الموجودة في الكروموسومات في نواة الخلية باستثناء بعض الخلايا مثل ( الحيوانات المنوية والبويضات وخلايا الدم الحمراء)، تحتوي نواة الخلية عادة على 23 زوجا من الكروموسومات، حيث يحتوي الكروموسوم على العديد من الجينات ويعد الجين جزءا من الحمض النووي الذي يحمل المعلومات الوراثية لبناء البروتين. تنقسم الجينات فيما بينها إلى

• نمط جيني : يُعرف التركيب الجيني للشخص بالجينوم، وهو مزيج فريد من الجينات، وبالتالي فإن النمط الجيني هو مجموعة كاملة من التعليمات حول كيفية تصنيع بروتينات الجسم، وكيفية بناء الجسم وعمله.
• نمط ظاهري : يعتبر الجينوم هو الهيكل الفعلي والوظيفة الأساسية لجسم الإنسان، وهو المسؤول عن ظهور النمط الجيني الخاص بالشخص
• نمط نووي : هذه الصورة تُظهر مجموعة كاملة من الكروموسومات داخل خلايا الشخص