Chromatids là một thành phần của nhiễm sắc thể. Chúng chứa một chuỗi kép DNA và đóng một vai trò trong quá trình nguyên phân và bệnh teo. Các bệnh như Hội chứng Down có liên quan đến các lỗi trong quá trình phân chia các chromatid và nhiễm sắc thể.
Chromatid là gì?
Những sinh vật sống có tế bào có nhân còn được gọi là sinh vật nhân chuẩn. Các gen và thông tin di truyền của họ nằm trong nhiễm sắc thể. Các phức hợp đại phân tử này được bao bọc trong một lớp áo của protein. Sự phức hợp của DNA và protein còn được gọi là chromatid. Mỗi chromatid chứa một sợi kép của DNA và liên kết của nó protein. Tùy thuộc vào giai đoạn chu kỳ tế bào của tế bào, một nhiễm sắc thể tương ứng với chính xác một hoặc hai nhiễm sắc thể. Do đó, nhiễm sắc thể là hai nửa dọc giống hệt nhau của nhiễm sắc thể chuyển tiếp. Các nửa dọc được kết nối với nhau bằng cái gọi là tâm động. Trong bệnh teo, sự phân chia meiotic thứ hai diễn ra. Trong quá trình này, các nửa phân cắt của nhiễm sắc thể hai nhiễm sắc thể tách rời nhau. Điều này dẫn đến nhiễm sắc thể chỉ có một nhiễm sắc thể, còn được gọi là nhiễm sắc thể một nhiễm sắc thể. Những thay đổi trong chromatid trong chu kỳ tế bào đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phân chia tế bào.
Giải phẫu và cấu trúc
Mỗi nhiễm sắc thể của con người bao gồm hai nửa riêng biệt. Trong trường hợp đơn giản, nó chứa một chuỗi xoắn kép DNA, còn được gọi là phân tử DNA. Trong thực tế, phân tử DNA là hai sợi đơn phân tử. Các histon và các protein khác được gắn vào sợi đôi của DNA. DNA, histone và protein tạo thành chất nhiễm sắc như một gói hoàn chỉnh. Chromatid được hình thành từ sợi đôi với sự bổ sung dần dần của các protein. Do đó, ngay sau khi phân chia nhân, nhiễm sắc thể sẽ trở thành nhiễm sắc thể đơn nhiễm sắc thể. Tại một thời điểm nào đó trong chu kỳ tế bào, trong bất kỳ quá trình phát triển tế bào nào với mục tiêu phân chia tế bào, DNA phải nhân đôi để mỗi nhân con chứa một bản sao của toàn bộ vật liệu di truyền. Sau khi nhân đôi, nhiễm sắc thể có một sợi kép DNA giống hệt nhau được tách ra theo không gian và được bao bọc bởi các protein. Điều này tạo ra các nhiễm sắc thể chị em hoặc nhiễm sắc thể hai nhiễm sắc thể.
Chức năng và nhiệm vụ
Sự phân chia nhân còn được gọi là nguyên phân. Nó diễn ra ở hai crômatit chị em giống hệt nhau của một nhiễm sắc thể, mỗi chạy song song với mặt kia và cách nhau một khe mỏng. Tại tâm động, nhiễm sắc thể ở thời điểm này hẹp nhất trong chu kỳ tế bào, nhưng vẫn kết nối các nhiễm sắc thể chị em. Trong quá trình chuyển từ hoán vị phân bào sang anaphase phân bào, các crômatit chị em phân tách hoàn toàn. Điều này làm phát sinh hai nhiễm sắc thể con, mỗi nhiễm sắc thể được phân phối cho một nhân mới hình thành. Do đó, các nhiễm sắc thể trong các nhân mới được hình thành lại tương ứng với một nhiễm sắc thể đơn. Do đó, chromatid luôn chỉ chứa một sợi kép của DNA. Ngược lại, tùy thuộc vào giai đoạn của chu kỳ tế bào, một nhiễm sắc thể cũng có thể chứa hai chuỗi kép DNA và do đó có tới hai crômatit. Các nhiễm sắc thể đa dạng là một ngoại lệ về mặt này, vì chúng có thể chứa hơn một nghìn sợi kép DNA. Các chromatid được chia thành hai nhánh bởi tâm động của chúng. Tùy thuộc vào vị trí tâm động, có nói chuyện của nhiễm sắc thể trung tâm, hướng tâm hoặc cận trung tâm. Trước đây mang tâm động ở giữa. Các nhiễm sắc thể trung tâm mang nó ở cuối, với cánh tay ngắn hơn là cực kỳ nhỏ. Ví dụ ở người, trường hợp này xảy ra trên nhiễm sắc thể 13, 14, 15, 21, 22 và trên nhiễm sắc thể Y. Các nhiễm sắc thể nằm dưới trung tâm mang tâm động giữa kỳ giữa và kỳ cuối. Cánh tay ngắn hơn của chúng được gọi là cánh tay p. Cánh tay dài hơn của họ là cánh tay q. Các đầu mút của nhiễm sắc thể còn được gọi là telomeres và chứa một chuỗi DNA cực kỳ ngắn và lặp lại giống hệt nhau, ở người tương ứng với TTAGGG. Tại thời điểm này, các nhiễm sắc thể ngắn lại với mỗi lần nhân đôi. Ở người, các nhánh ngắn của nhiễm sắc thể hướng tâm chứa vật liệu di truyền là RNA ribosome. Khi các tế bào không phân chia nữa và đạt đến pha G0, chúng vẫn giống hệt với chromatid của chúng. Nếu muốn phân chia thêm, các nhiễm sắc thể phát triển trong pha G1. Trong pha S, DNA nhân đôi và chuỗi kép DNA được nhân đôi. Các cromatid chị em tạo thành có trong bệnh teo ở gần trực tiếp với nhiễm sắc thể tương đồng của bố và mẹ khác, do đó, sự trao đổi nhiễm sắc thể chị em có thể xảy ra, làm cho các nhiễm sắc thể bị đứt ra ở cùng một mức độ và trao đổi với các phần của nhiễm sắc thể tương đồng. Những quá trình này được gọi là lai chéo hoặc tái tổ hợp. Trong quá trình dự kiến của quá trình nguyên phân, xảy ra sự ngưng tụ của các nhiễm sắc thể. Các chủ đề của các chromatid chị em không có mối liên hệ với nhau và bây giờ nằm liền kề nhau. Trong quá trình chuyển dạng tiếp theo, các nhiễm sắc thể vẫn ở dạng nhiễm sắc thể hai nhiễm sắc thể. Trong anaphase, chúng bị tách ra khi bộ máy trục chính kéo các chromatid theo các hướng ngược nhau.
Bệnh
Các khiếm khuyết có thể xảy ra trong quá trình phân chia chromatid. Những khiếm khuyết này gây ra các bệnh khác nhau. Một trong những căn bệnh được biết đến nhiều nhất là Hội chứng Down, còn được gọi là trisomy-21. Cơ sở của bệnh này là tổn thương nhiễm sắc thể. Trong hơn 90 phần trăm trường hợp, thiệt hại không phụ thuộc vào các bệnh di truyền. Khoảng một trong số 700 trẻ sơ sinh mắc bệnh tam nhiễm sắc thể 21. Trong bệnh này, nhiễm sắc thể số 21 không nhân đôi mà tăng gấp ba lần. Điều này dẫn đến các nhiễm sắc thể bổ sung hoặc các đoạn nhiễm sắc thể. Thay vì 46 nhiễm sắc thể, những người bị tam nhiễm sắc thể có 47 nhiễm sắc thể. Những khiếm khuyết nhiễm sắc thể như vậy có liên quan đến sự thiếu phân ly nhiễm sắc thể. Trong quá trình hình thành và trưởng thành của tinh trùng và trứng, một nhiễm sắc thể không phân li. Người ta vẫn chưa xác định được nguyên nhân của sự không tách rời hay không kết nối này. Sự lai chéo hoặc tái tổ hợp của các chromatid chị em tương đồng cũng có thể dẫn đến các sai sót có thể gây ra dị tật hoặc các bất thường bệnh lý khác. Các nhiễm sắc thể hiện diện với số lượng cao hơn trong một lỗi như vậy hoặc chúng hiện diện với số lượng thấp hơn, đôi khi thậm chí hạn chế khả năng sống sót của phôi. Trong những trường hợp khác, các mảnh nhiễm sắc thể được lắp ráp không chính xác, dẫn đến chuỗi vô ích. Ví dụ như trường hợp này có thể là do một đoạn nhiễm sắc thể nào đó bị chèn không đúng chỗ. Mặt khác, xóa là khi một đoạn nhiễm sắc thể bị xóa và mất hoàn toàn. Tùy thuộc vào bản địa hóa của việc xóa, hiện tượng này cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng tồn tại.
