Зачем нужны гигантские хромосомы?
В классической цитологии принято считать, что в интерфазе (период между делениями) хромосомы деспирализованы и не видны в световой микроскоп. Однако существуют исключения — гигантские хромосомы. Благодаря своему особому строению и многократно увеличенному объему генетического материала, они остаются хорошо различимыми даже вне митоза или мейоза.
В биологии и медицине выделяют два главных вида таких структур, каждый из которых имеет свой уникальный механизм формирования и строгую локализацию в определенных тканях.
1. Политенные хромосомы
Этот тип гигантских хромосом формируется в результате специфического сбоя клеточного цикла, который закреплен эволюционно для нужд определенных тканей.
Механизм образования Основа формирования политенных хромосом — это многократная редупликация (удвоение) ДНК, за которой не следует деление клетки. В итоге хроматиновые нити не расходятся, а остаются тесно прижатыми друг к другу, образуя толстые пучки. Пример: В клетках личинки дрозофилы (Drosophila) такой пучок может содержать до 1024 неразделенных нитей.
Локализация В норме политенные хромосомы обнаруживаются в слюнных железах двукрылых насекомых (мух и комаров).
Структурные особенности (поперечная исчерченность) Если посмотреть на политенную хромосому под микроскопом, она будет похожа на штрих-код из-за чередования темных и светлых участков:
- Темные полосы (диски): это участки плотно упакованного гетерохроматина.
- Светлые участки (междисковые пространства): это менее конденсированный эухроматин.
2. Хромосомы типа «ламповых щеток»
Свое необычное название эти структуры получили за внешнее сходство с ершиками для чистки керосиновых ламп. Несмотря на слабую степень конденсации хроматина, они прекрасно видны в световой микроскоп благодаря своим огромным размерам.
Причина возникновения и строение Формирование «ламповых щеток» напрямую связано с колоссальной функциональной активностью клетки — усиленным синтезом РНК. Структурно они представляют собой длинные оси хроматина, от которых отходят гигантские боковые петли. К этим петлям присоединяется множество новообразованных молекул РНК.
Время и место появления
- Локализация: Ооциты (женские половые клетки) земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих.
- Время появления: Они образуются строго на стадии диктиотены (которая является частью диплотены мейоза) в процессе созревания яйцеклетки.
П-Д-М: Политенные — Двукрылые (слюнные железы) — Многократная редупликация. «Щетки» чистят ооциты (встречаются только в женских половых клетках позвоночных).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему политенные хромосомы имеют поперечную исчерченность?
Исчерченность возникает из-за чередования участков гетерохроматина (они выглядят как темные диски) и эухроматина (светлые междисковые участки).
В результате чего образуются политенные хромосомы?
Они образуются из-за многократной редупликации молекул ДНК, которая не сопровождается последующим делением клетки. Нити остаются в едином пучке.
На какой стадии мейоза появляются хромосомы типа «ламповых щеток»?
Они визуализируются во время диплотены мейоза (на специфической стадии, называемой диктиотеной) при образовании ооцитов.
Что ещё разобрать по теме
- Функциональные различия эухроматина и гетерохроматина
- Особенности стадии диктиотены в оогенезе млекопитающих
- Связь синтеза РНК с деконденсацией хроматиновых петель
- Механизмы блокировки клеточного деления при редупликации ДНК
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Особые типы хромосом» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Хромосомы (хроматин)»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.