Структура хромосом. Хромосомна теорія спадковості.

В даний час завдяки розумінню молекулярних основ генетики ми, звичайно, краще розуміємо хромосоми, ніж могли сподіватися Морган і його співробітники.

Кожна хромосома складається з ДНК і білка, пов'язаних разом. ДНК щільно скручена на білковому стрижні. Наскільки щільно? ДНК типовою людської клітини повинна вміститися в ядрі діаметром 0,005 мм. Але якщо її повністю розгорнути, то довжина складе майже два метри. У точці на кінці речення може вміститися 200 людських клітин, або 400 м ДНК. У людському тілі близько 100 трильйонів клітин, так що ДНК одного вашого тіла, витягнута в нитку, дотягнеться до Сонця (а це близько 140 млн км) і назад майже 20 разів. Але незважаючи на таку щільність упаковки, генетичний матеріал у клітці стискається ще в 5 -10 разів, коли клітина починає ділитися. У цей час хромосоми легко побачити в мікроскоп, якщо їх пофарбувати.

У різних видів кількість хромосомних пар різному. Кількість хромосом в будь-якій клітині називається каріотип. У людини 23 пари хромосом. Перші 22 пари називаються аутосоми. Вони нумеруються у відповідності з довжиною, починаючи з найдовшою, від 1 до 22. Пара 23 - це статеві хромосоми, Х- і Y-хромосоми, згадані раніше.

Центромера, життєво важлива для зв'язку хромосомних пар до клітинного поділу, ділить хромосоми на два плеча різної довжини. Її розташування варіюється у різних хромосом. Якщо центромера розташовується біля центру, то плечі хромосоми приблизно рівної довжини. Така хромосома називається метацентрической. Якщо центромера злегка зміщена від центру, то одне плече довший іншого, а хромосома називається субметацентріческіе. Якщо центромера сильно зміщена від центру, то відмінність між плечима велике, а хромосома називається акроцентріческіе. У цьому випадку коротке плече - це p-плече, а довге - q-плече. Нарешті, якщо центромера знаходиться у самого кінця хромосоми, то хромосома називається телоцентріческой.

також на кінцях хромосом розташовані так звані теломери. Вони запечатують кінці хромосом, як металеві або пластикові пистончики запечатують кінці взуттєвих шнурків. Теломери, відкриті нобелівським лауреатом Германом Мюллером (Hermann Muller) в 1930-і роки, складаються з тисяч повторюваних шматочків ДНК, з'єднаних разом. Вони допомагають клітці відрізняти кінці хромосом від розривів, що вимагають репарації (відновлення). З кожним поділом клітини теломери стають все коротшими, і здається, що вони грають роль в запрограмованої смерті клітини. Однією з відмінних рис ракових клітин є здатність активувати фермент теломеразу, який не дає теломерам коротшати, що робить клітини практично безсмертними.