✍ بررسی انواع کروموزوم ها

کروماتید (Chromatid): نیمی از هر کروموزوم متافازی که از ناحیه ساترومر به هم متصل هستند را کروماتید در نظر می گیرند. دو کروماتید هر کروموزوم در حکم تصویر آینه ای یکدیگر هستند و به همین علت به کروموزوم های خواهری معروفند. در پروفاز و گاهی در اینترفاز  (مرحله قبل از تشکیل کروماتید) کروموزوم ها به صورت رشته باریک و بلندی دیده می شوند که کرومونما (chromonemata)یا کرومونماتا نامیده می شوند. کروماتید ها و کرومونما دو ساختمان یکسان اما با دو درجه سازمان یافتگی متفاوت هستند. از تجمع ماده کروماتینی به صورت دانه های کروی که در طول کرومونما دیده می شوند، کرومومرها (chromomers) ایجاد می شوند.

سانترومر ( Centromere): محل اتصال دو کروماتید خواهری هر کروموزوم متافازی را سانترومر می گویند. سانترومر بخشی از کروموزوم است که جایگاه آن را فرورفتگی و یا فشردگی اولیه می گویند. ناحیه سانترومر بسیار هتروکروماتینی بوده و در بخش های کنار خود دارای ژن ها یا ترتیب های نوکلئوتیدی تکراری است. هر کروموزوم می تواند دارای یک سانترومر اصلی و تعدادی سانترومر های فرعی (فشردگی های ثانویه) باشد. در محلی که سانترومر اصلی وجود دارد انحناﺀ و تغییر زاویه در ساختار کروموزوم دیده می شود ولی در فشردگی ثانویه خمیدگی و تغییر زاویه ای مشاهده نمی شود. به عبارت دیگر جایی که سانترومر اصلی وجود دارد، بازوها هم راستا نیستند ولی جایی که سانترومر فرعی وجود دارد، بازوها در یک امتداد می باشند.

کینه توکور (Kinetochore): طرفین سانترومر هر کروموزوم را دو بخش پروتئینی پیاله مانند و متراکم به نام کینه توکور می پوشاند. هر کینه توکور دارای سه بخش بیرونی، میانی و درونی است. در ساختمان هر بخش، پروتئین های رشته ای طولی متراکم دیده می شود. در بخش درونی علاوه بر پروتئین های رشته ای طولی، رشته های عرضی نیز وجود دارند که نسبت به پروتئازها مقام اما به DNase حساسند.

تصور می شود این رشته ها دنباله هایی از DNA کروماتید مجاور هستند که به کینه توکور نفوذ کرده اند. به بخش بیرونی هر کینه توکور ۴۰-۴رشته دوکی کینه توکوری متصل می شوند. این رشته ها در کشیده شدن کروماتیدها به قطبین در مرحله آنافاز دخالت دارند.

چگونه کینه توکور به عنوان رابط بین DNAی سانترومری دارای سه ناحیه به نام (CEN) و رشته میکروتوبولی دوک عمل می کند؟

توالی DNA سانترومری دارای سه ناحیه به نام عناصر DNA سانترومری (CDEs) است که به وسیله فاکتورهای پروتئینی خاصی تحت عنوان فاکتورهای اتصالی سانترومری CBF2 و CBF3 به رشته دوک متصل می شوند. این فاکتورهای پروتئینی رابط بین سانترومر و دوک هستند. کینه توکورها از مراکز سازماندهی میکروتوبول ها و رشته های دوک میتوزی هستند.

تلومر (Telomere): بخش های نوکلئوپروتئینی در دو انتهای کروماتید های کروموزوم را تلومر می گویند. هر کروموزوم دو کروماتیدی، مضرب زوجی (۰ -۲ – ۴) از تلومرها  را دارا می باشد. DNA ناحیه تلومر شامل یک بخش دو رشته ای و بخش اعظم آن یک ناحیه تک رشته ای است که در برگیرنده توالی های هگزانوکلئوتیدی تکرار شونده می باشد. بطور مثال در تترا هیمنا (Tetrahymena) تک سلولی که تلومر اولین بار در آن کشف شد و همچنین در انسان و دیگر پستانداران، توالیTTAGG-3ˊ-۵ˊ در ناحیه تلومر DNA که با توالی مکمل RNAی آنزیم تلومراز پیوند برقرار می کند، به طور منظم تکرار می شود. تلومرها توسط آنزیم تلومراز به انتهای زنجیر پیرو(lagging) تازه سنتز شده، در دو انتهای زنجیره DNA اضافه می شوند. پروتئین هایی تحت عنوان (Telomere- Binding Protein) TBP   هم به ناحیه تک رشته و هم به ناحیه دو رشته DNA تلومر متصل می شوند و در حفاظت و پایداری تلومر نقش دارند. این پروتئین ها در تنظیم طول تلومر و همچنین در خاموشی ژن نیز دخالت دارند.

ماهواره (Satellite): بخش کوچک کروی است که توسط ناحیه ای به نام فرورفتگی ثانویه (سانترومر فرعی) به بازوی کوتاه کروموزوم آکروسانتریک متصل می شود. کروموزوم ماهواره را نباید با DNA ماهواره اشتباه گرفت. DNA ماهواره یا سیاره DNA با توالی تکراری است که معمولا در نواحی سانترومر یا تلومر دیده می شود. در برخی نواحی به DNA تکراری سانترومری، پروتیئن هایی متصل است. هر پروتیئن اتصال به یک ریز رشته کروماتینی دارد. در متافاز وقتی  کروموزوم ها در حال شکل گرفتن هستند این نواحی DNA سانترومری روی هم افتاده و سانترومر کروموزوم را بوجود می آورند.

انواع کروموزوم از لحاظ تعداد سانترومر

کروموزوم ها از لحاظ تعداد سانترومر به کروموزوم های یک سانترومری( مونوسانتریک)، دو سانترومری (دی سانتریک) و چند سانترومری (پلی سانتریک) تقسیم می شوند. در برخی کروموزوم ها که تحت شرایط محیطی مثل پرتوهای یونیزان شکسته می شوند، کروموزوم به صورت فاقد سانترومر (آسانتریک) دیده می شود.

انواع کروموزوم ها از لحاظ محل سانترومر

۱-کروموزوم تلوسانتریک (Telocentric): سانترومر آنها در یکی از دو انتهای کروموزوم قرار گرفته است.

۲-کروموزوم آکروسانتریک (Acrocentric): سانترومر آنها نزدیک به یکی از دو انتهای کروموزوم قرار گرفته است در نتیجه دارای دو بازوی بلند وکوتاه می باشد. ماهواره در این نوع کروموزوم ها دیده می شوند. کروموزوم های ۱۳، ۱۴، ۱۵، ۲۱ و ۲۲ در انسان از این نوع می باشد.

۳-کروموزوم ساب متاسانتریک (Submetacentric): سانترومر آنها تقریبا نزدیک به ناحیه وسط کروموزوم قرار گرفته است. یکی از بازوها بزرگتر و دیگری کوچکتر است. کروموزوم های ۴تا۱۲ در انسان از این نوع می باشند.

۴-کروموزوم متاسانتریک (Metacentric): سانترومر آنها در وسط کروموزوم قرارگرفته است در نتیجه بازوهای کروموزوم هم اندازه هستند. به عنوان مثال: کروموزوم های ۱و۳ انسان بدین صورت می باشند.

اکثر کروموزوم ها دارای یک سانترومر هستند. در برخی گونه ها سانترومرهای پخش شده ای وجود دارند و رشته ها ی دوکی به تمام طول کروموزوم متصل اند، این کروموزوم ها را هولوسانتریک (holocentric)  می نامند.

DNA و کروموزوم ها

کروموزوم های طبیعی

کروموزوم ها و اجزای سازنده آن