Hromosomi-paketi nasljedne informacije

Danas se izvinjavam zrelijoj publici koja ponešto zna o ovim stvarima - pisaću o hromosomima. Ko sve zna, ili misli da zna, nek ne čita dalje. 

Dakle - razvalili smo građu DNK - znamo od čega se sastoji, šta to (otprilike) radi, kako je je šifra DNK povezana sa proteinima, a proteini sa osobinama i nasljeđivanjem. Također, nikad nije naodmet naglasiti da od danas, pa nadalje i buduće smijete govoriti samo de-en-ka ili di-en-ei, jer de-en-a ništa ne znači. Zašto- vratite se na post o DNK.

Ok, šta su onda hromosomi? 

Prije nego što ispričam šta su, opet ću naglasiti kako se dosta stvari iz ovog svijeta biologije nepravilno izgovara i nakazi. Čula sam i vidjela "hromoZONE", "hromosoNE"...Ništa od ovoga nije pravilno i ništa ne znači.

Riječ "hromosom" dolazi od grčke riječi hromos=boja i soma=tijelo, dakle radi se u nekakvim obojenim tjelašcima. Naime, kada se na stanice u preparatu primijene tehnike bojenja, kako bi detalji i strukture bili vidljiviji, ova tjelašca primaju boju mnogo jače nego ostatak stanice - oni su hromofilni.

U suštini, hromosomi jesu "paketići" DNK. Naime, DNK u stanici svih organizama koji imaju stanice sa organelama, a jedro jedrovu membranu imaju DNK posloženu u nekoliko paketa - a ne onako razbacanu. Suštinski, hromosomi jesu dugačke niti DNK spletene oko nakupina posebnih proteina - histona. Kako se svako malo odvija transkripcija DNK na iRNK, tako hromosomi imaju i nešto RNK. Niti DNK u koje su upleteni proteini histoni se zovu hromatin.

Eh, sad ima jedna mala finta kod ovih hromosoma (možete slobodno reći i kromosoma): vrlo ih je teško umjetnički realno prikazati. Naime, nikada ih ne možete prikazati onako kako oni stvarno izgledaju u stanicu - klupko niti DNK, međusobno prepletenih i, na prvi pogled, nerazmrsivih.

U udžbenicima se hromosomi prikazuju otprilike ovako:

Finta je u tome što se hromosomi u ovakvom obliku mogu vidjeti tek u prometafazi i metafazi stanične diobe . kada su najdeblji", najjače obojeni. Zato ih naučnici i posmatraju i broje upravo u prometafazi stanične diobe - kada su odvojeni jedni od drugih, a i istovremeno je DNK najviše kondenzirana te se čini kako su hromosomi "najdeblji". Međutim, to je period kada nema transkripcije sa DNK na RNK - nema biosinteze proteina.

Zapravo, onda kada ima transkripcije, tada su hromosomi jedva vidljivi, praktično nevidljivi, jer jer DNK razvučena, a ne sklupčana. Dobro bi bilo upamtiti da razvučena, a nevidljiva DNK znači da ima biosinteze proteina, a sklupčana i vidljiva da biosinteze nema. Ili - rastegnuta DNK - aktivno stanje, sklupčana- pasivno. Kao na crtežu ispod, gdje prvi dio prikazuje aktivni hromatin, a drugi metafazni, "pasivni":

by Richard Wheeler via  Wikimediacommons

Hromosomi imaju, uslovno rečeno, još dva stanja, osim sklupčanog i raširenog - mogu imati jednu ili dvije sestrinske hromatide, u ovisnosti o tome u kojoj se fazi ciklusa nalazi stanica. Nakon diobe stanica imaju samo jednu hromatidu i ne izgledaju kao slovo "X".

Slikovito rečeno, hromosomi mogu bitu u obluku slova "X" ili u obliku slova "I". U jednom trenutku, kada se stanica priprema na diobu, DNK se udvostruči, iskopira, ta kopija lanca DNK je djelomično vezana za original u hromosomu preko sužena na hromosonu zvanog centromera, koje ima veliku ulogu u kretanju hromosoma prilikom stanične diobe. Znači - zamislite da je lijeva strana hromosona "original", a desna "kopija". Obje strane imaju potpuno iste gene - gene šifriraju iste osobine. Ako gen na lijevoj strani kaže "plave oči", to govori i gen na desnoj strani. Sad samo to što piše "strane" zamijenite sa riječi "hromatide" i na dobrom ste tragu da razumijete građu hromosoma. Hromatide s istim genima, na istom hromosomu nazivama "sestrinske hromatide".

Međutim, tu nije kraj - ne samo što hromosomi imaju dvije hromatide nakon duplikacije DNK, nego u svakoj stanici koja ima jedro postoje dva hromosona sa genima koji kontrolišu iste stvari. Te hromosome nazivamo homologi hromosomi, jedan dobivamo od majke, od jajne stanice, a drugi od oca, od spermatozoida. Sada ti hromosoni mogu imati dva "stanja" - kada oba homologa hromosoma imaju po jednu hromatidu ili nakon duplikacije DNK, kada oba hromosoma imaju po dvije hromatide, pa ustvari postoje 4 hromatide. Varijante gena na istom mjestu na homologim hromosomima (na lokusima) zovemo aleli.

Sad se stvari komplikuju - ako jedan homologi hromosom nosi varijantu gena (alel) za jednu osobinu, a drugi alele za tu osobinu nešto drugačiju,može se desiti da je jedan alel dominantan a drugi "slabiji", recesivan. Ona će preovladati osobina koju kodira dominantni alel.

Još nešto - hromosomi imaju svoje krajeve - njihovi vrhovi se nazivaju telomere i imaju zaštitnu ulogu.

Pogledajte i video o hromosomima i pretplatite se na Quantum of Science Youtube kanal: