CO TO SĄ HETEROCHROMOSOMY - BIOLOGIA - 2026

W heterocromosomas są pary chromosomów są utworzone przez SO- zwanych chromosomów płciowych, które różnią się od siebie, a autosomy. Są również znane jako allosomy, idiochromosomy lub heterotypowe chromosomy. Określają płeć zwierząt, a także roślin z chromosomowymi systemami determinacji płci.

Kiedy chromosomy definiujące organizmy gatunku są ułożone pod względem kształtu, wielkości i innych cech morfologicznych, uzyskujemy ich kariotyp.

W organizmach diploidalnych każdy chromosom, zwłaszcza chromosomy somatyczne lub autosomalne, ma parę identycznych cech (homochromosom) - chociaż niekoniecznie identyczną sekwencję.

Osobnik posiadający dwa różne typy chromosomów płci nazywany jest heterogametyczną płcią gatunku: u ludzi heterogametyczną płcią jest mężczyzna (XY; kobiety mają XX), natomiast u ptaków są to samice (ZW ; samce to ZZ).

W innych przypadkach, jak u niektórych owadów, samice mają rozmiar XX, a samce X (lub XO). W tym drugim przypadku, jak widać u Hymenoptera, samce są samcami tylko dlatego, że są osobnikami haploidalnymi.

Z tego powodu byłby to skrajny przypadek hemizygotyczności X, który zmusza nas do uznania tego chromosomu X za obcego pojęciom homo- lub heterochromosomu. U innych zwierząt warunki środowiskowe określają płeć osobnika.

Różnice między chromosomami płci

Chromosomy płciowe są heterochromosomami par excellence.

W przypadku ludzi, podobnie jak w przypadku pozostałych ssaków, chromosomy występujące u osobników płci męskiej bardzo się od siebie różnią. Chromosom Y jest znacznie mniejszy niż chromosom X - w rzeczywistości chromosom Y jest tylko jedną trzecią wielkości chromosomu X.

W konsekwencji zawartość genów na chromosomie Y jest oczywiście znacznie niższa niż w jego „parze” X: oszacowano, że chromosom X zawiera nie mniej niż 1000 różnych genów, podczas gdy chromosom Y przypisuje się możliwość kodowania nie więcej niż 200 różnych genów.

Różnice między mężczyznami i kobietami

Ta niewielka informacja wskazuje jednak na duże różnice między mężczyznami i kobietami: w rzeczywistości chromosom Y jest tym, co czyni mężczyznę takim. Natomiast chromosom X czyni nas wszystkich zdolnymi do życia ludźmi.

W procesie zapłodnienia, po otrzymaniu chromosomu Y, zygota zapoczątkuje płód, w którym rozwiną się jądra, a zatem osoba będzie miała wszystkie cechy płciowe, które definiują mężczyznę tego gatunku.

Oprócz kodowania tego czynnika rozwoju jąder, chromosom Y, jako jeden z nielicznych genów, które posiada, koduje czynniki determinujące płodność mężczyzn, a także inne, które mogą odgrywać ważną rolę w długowieczności jednostki.

Innymi słowy, aby być mężczyzną lub kobietą (lub po prostu istnieć), potrzebujemy przynajmniej jednego chromosomu X; Ale żeby być mężczyzną, potrzebujemy również chromosomu Y, który pozwala nam między innymi produkować plemniki.

Oprócz wskazanych różnic, regiony homologii między chromosomami obu płci, w przeciwieństwie do tego, co dzieje się z którąkolwiek z par autosomalnych, są bardzo ograniczone - co wskazuje, że nie są one, ściśle mówiąc, homologiczne.

Do tego stopnia, że ​​na chromosomie X nadal możemy znaleźć ślady naszego dawnego braterstwa z neandertalczykami, podczas gdy na chromosomie Y zdarzenia selekcji oczyszczającej usunęły wszystkie ich ślady.

Regiony „homologii”, które określają kontakty niezbędne do przeprowadzenia wydajnego procesu segregacji chromosomów pomiędzy krosmoma X i Y podczas mejozy są ograniczone do bardzo małych części subtelomerycznych.

Wreszcie u kobiet chromosomy X aktywnie przechodzą rekombinację; u mężczyzn kilka obszarów komplementarności między członkami pary heterochromatycznej decyduje o tym, że w zasadzie nie ma rekombinacji - przynajmniej taką, jaką znamy w homologicznych parach chromosomów somatycznych lub parze XX.

W konsekwencji systemy naprawy DNA na chromosomie Y są znacznie mniej wydajne niż na chromosomie X.

System określania płci XX / XY

U osób z systemem determinacji płci XX / XY to ojciec chromosomalnie określa płeć potomków. Matka produkuje tylko gamety z chromosomami X, oprócz haploidalnego zestawu chromosomów somatycznych i jest nazywana homogametyczną płcią gatunku.

Ojciec (płeć heterogametyczna) może wytwarzać gamety z chromosomami X lub gamety z chromosomami Y: prawdopodobieństwo zapłodnienia osobników jednej lub drugiej płci jest zatem takie samo i będzie zależało od chromosomu płci przenoszonego przez plemnik jako Każda komórka jajowa, która ma zostać zapłodniona, ma tylko jeden chromosom X.

Dlatego łatwo jest wywnioskować, że chromosom Y jest dziedziczony w sposób patrylinearny, to znaczy przechodzi tylko z rodziców na dzieci. Tak jak mitochondria są dziedziczone, mężczyźni i kobiety, matrylinearnie z jednej przodkowej kobiety, wszyscy mężczyźni mogą prześledzić swój chromosom Y do jednego męskiego przodka - ale znacznie nowszego niż pierwszy.

Inne zastosowania tego terminu

Również w ramach tej samej genetyki chromosomy bogate w regiony heterochromatyczne nazywane są heterochromosomami. Heterochromatyna (DNA, oprócz towarzyszących mu białek) to ta część materiału dziedzicznego (tylko DNA), która jest silnie zbita, a zatem nie podlega ekspresji.

Najbardziej uderzającym i ciekawym przypadkiem wysoce heterochromatycznego chromosomu jest tak zwane Ciało Barra. To tylko jeden z inaktywowanych chromosomów X u samic ssaków.

W celu skompensowania dawki genu wynikającej z obecności dwóch chromosomów X zamiast jednego, tak jak u samców tego gatunku, u samic we wczesnych stadiach rozwoju wyciszany jest jeden z chromosomów X, hipermetylowany i mocno zagęszczony.

Innymi słowy, Ciało Barra jest nie tylko heterochromosomem, ponieważ jest całkowicie heterochromatyczne, ale także dlatego, że mówiąc morfologicznie, jest zupełnie inne od swojego niezaciszonego odpowiednika (przynajmniej o ile komórka się nie dzieli).

Bibliografia

1. Brooker, RJ (2017). Genetyka: analiza i zasady. McGraw-Hill Higher Education, Nowy Jork, NY, USA.
2. Goodenough, UW (1984) Genetyka. WB Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Wprowadzenie do Analiza genetyczna (11 ^th ed.). Nowy Jork: WH Freeman, Nowy Jork, NY, USA.
4. Pertea M., Salzberg, SL (2010) Między kurczakiem a winogronem: szacowanie liczby ludzkich genów. Genome Biology 11: 206.
5. Strachan, T., Read, A. (2010). Ludzka genetyka molekularna. Garland Science. p. 45. ISBN 978-1-136-84407-2.