HVA ER HETEROKROMOSOMER - BIOLOGI - 2024

De heterocromosomas er et kromosompar utgjøres av so- heter kjønnkromosomene, som er forskjellige fra hverandre, og autosomer. De er også kjent som allosomer, idiokromosomer eller heterotypiske kromosomer. De bestemmer sex hos dyr, så vel som i planter med kromosomal sexbestemmelsessystemer.

Når kromosomene som definerer organismer av en art er ordnet med tanke på form, størrelse og andre morfologiske egenskaper, oppnår vi deres karyotype.

I diploide organismer har hvert kromosom, spesielt de somatiske eller autosomale kromosomene, et par identiske egenskaper (homokromosom) - selv om det ikke nødvendigvis er identisk i rekkefølge.

Individet som bærer de to forskjellige kjønnskromosomene kalles artenes heterogametiske kjønn: når det gjelder mennesker er det heterogametiske kjønn mannen (XY; kvinnene er XX), men hos fugler er det hunnene (ZW ; menn er ZZ).

I andre tilfeller, som hos noen insekter, er hunnene XX og hannene X (eller XO). I sistnevnte tilfelle, som sett i Hymenoptera, er hanner menn bare fordi de er haploide individer.

Av denne grunn vil det være et ekstremt tilfelle av hemizygositet for X, som tvinger oss til å betrakte dette X-kromosomet fremmed for begrepene homo- eller heterokromosom. Hos andre dyr bestemmer miljøforhold individets kjønn.

Forskjeller mellom kjønnskromosomer

Sexkromosomer er heterokromosomer par excellence.

Når det gjelder mennesker, som i resten av pattedyr, er kromosomene som er til stede i mannlige individer veldig forskjellige fra hverandre. Y-kromosomet er mye mindre enn X-kromosomet - faktisk er Y-kromosomet bare en tredjedel av størrelsen på X-kromosomet.

Følgelig er innholdet av gener på Y-kromosomet tydeligvis mye lavere enn på dets X-par: X-kromosomet har blitt estimert å ha ikke mindre enn 1000 forskjellige gener, mens Y-kromosomet tilskrives evne til å kode for ikke mer enn 200 forskjellige gener.

Forskjeller mellom menn og kvinner

Denne lille informasjonen etablerer imidlertid store forskjeller mellom menn og kvinner: Faktisk er Y-kromosomet det som gjør en mann til det. X-kromosomet, derimot, gjør oss alle levedyktige mennesker.

I befruktningsprosessen, når mottakelsen av et Y-kromosom, vil zygoten gi opphav til et foster som vil utvikle testikler, og derfor vil individet ha alle de seksuelle kjennetegnene som definerer hannen av arten.

I tillegg til koding for denne testikkelutviklingsfaktoren, koder Y-kromosomet, blant få gener det har, koder for faktorer som bestemmer mannlig fruktbarhet, så vel som andre som kan spille en viktig rolle i individets levetid.

For å være mannlig eller kvinnelig (eller bare for å eksistere) trenger vi med andre ord minst ett X-kromosom; Men for å være en mann, trenger vi også et Y-kromosom som gjør at vi blant annet kan produsere sædceller.

I tillegg til de indikerte forskjellene, er områdene for homologi mellom begge kjønnskromosomer, i motsetning til hva som skjer med noen av de autosomale parene, svært begrensede - noe som indikerer at de ikke strengt tatt er homologe.

Så mye at vi på X-kromosomet fremdeles kan finne rester av vårt tidligere brorskap med neandertalere, mens på Y-kromosomet har rensende seleksjonshendelser fjernet alle spor etter dem.

Områdene av "homologi" som bestemmer kontaktene som er nødvendige for å utføre en effektiv kromosomal segregeringsprosess mellom X- og Y-krosmomene under meiose, er begrenset til svært små subtelomere deler.

Til slutt, hos kvinner, gjennomgår X-kromosomene aktivt rekombinasjon; hos menn bestemmer de få områdene med komplementaritet mellom medlemmene i det heterokromatiske paret at det i utgangspunktet ikke er noen rekombinasjon - i det minste som vi kjenner det i homologe somatiske kromosompar, eller et XX-par.

Følgelig er DNA-reparasjonssystemene på Y-kromosomet mye mindre effektive enn på X-kromosomet.

XX / XY sexbestemmelsessystem

Hos personer med XX / XY-sexbestemmelsessystemet er det faren som kromosomalt definerer etterkommernes kjønn. Moren produserer bare gameter med X-kromosomer, i tillegg til det haploide settet med somatiske kromosomer, og kalles artenes homogametiske kjønn.

Faren (heterogametisk kjønn) kan produsere gameter med X-kromosomer eller gameter med Y-kromosomer: sannsynligheten for å gi opphav til individer av det ene kjønn eller det andre, er derfor den samme og vil avhenge av kjønnskromosomet som bæres av sædcellene som Hver egg som skal befruktes har bare ett X-kromosom.

Det er lett å utlede at Y-kromosomet arves patrilinealt: det vil si at det bare går fra foreldre til barn. Akkurat som mitokondrier er arvelig, menn og kvinner, matrilinealt fra en eneste forfedres hunn, kan alle menn spore sitt Y-kromosom til en eneste mannlig forfader - men mye nyere enn den første.

Andre bruksområder for begrepet

Også innenfor rammen av den samme genetikken, kalles de kromosomene som er rike i heterokromatiske regioner heterokromosomer. Heterokromatin (DNA, i tillegg til dets ledsagende proteiner) er den delen av det arvelige materialet (bare DNA) som er sterkt komprimert og derfor ikke blir uttrykt.

Det mest slående og nysgjerrige tilfellet med et sterkt heterokromatisk kromosom er den såkalte Barr Body. Dette er bare ett av de inaktiverte X-kromosomene fra kvinnelige pattedyr.

For å kompensere for gendoseringen avledet fra tilstedeværelsen av to X-kromosomer i stedet for ett, som for menn av arten, hos kvinner, i tidlige stadier av utvikling, blir et av X-kromosomene tystet, hypermetylert og sterkt komprimert.

Med andre ord, Barr Body er ikke bare et heterokromosom fordi det er fullstendig heterokromatisk, men også fordi det morfologisk sett er helt forskjellig fra dets ikke-tystede motstykke (minst så lenge cellen ikke deler seg).

referanser

1. Brooker, RJ (2017). Genetikk: analyse og prinsipper. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
2. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Pkil Philadelphia, PA, USA.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). An Introduction to Genetic Analysis (11 ^th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.
4. Pertea M., Salzberg, SL (2010) Mellom en kylling og en drue: estimering av antall menneskelige gener. Genombiologi 11: 206.
5. Strachan, T., Read, A. (2010). Human Molecular Genetics. Garland Science. s. 45. ISBN 978-1-136-84407-2.