Τα χρωμοσώματα είναι μακριές δομές που φέρουν DNA που βρίσκονται στο κέντρο του κυτταρικού πυρήνα. Το DNA είναι ένα θεμελιώδες βιομοριακό συστατικό στους περισσότερους ανώτερους οργανισμούς καθώς αποτελείται από γονίδια.
Βασικά, τα χρωμοσώματα αναφέρονται στα πληγωμένα πέλματα του DNA για να τα κάνουν αρκετά συμπαγή ώστε να χωρούν μέσα στον πυρήνα. Και εξυπηρετούν πολλές λειτουργίες από τη μεταφορά γενετικών πληροφοριών έως τη σύνθεση πρωτεϊνών.
Εδώ θα συζητήσουμε το χρωμοσωμική λειτουργία στα φυτικά κύτταρα. Φυτικά χρωμοσώματα:
Ακόμα κι αν και οι δύο φυτό και τα ζωικά κύτταρα είναι ευκαρυωτικοί οργανισμοί έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Αυτό σημαίνει ότι έχουν διαφορετικές γενετικές απαιτήσεις. Ως εκ τούτου, οι χρωμοσωμικές τους λειτουργίες εκτός από τις βασικές έχουν και κάποιες διαφορές.
Λειτουργία χρωμοσωμάτων στα φυτικά κύτταρα:
Φορέας Μεντελιανών παραγόντων:
Η κύρια χρωμοσωμική λειτουργία είναι να μεταφέρει πληροφορίες από τη μια γενιά του κυττάρου στην επόμενη με τη μορφή γονιδίων. Αυτό περιελάμβανε πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά του οργανισμού - μήκος, ύψος, χρώματα που δείχνουν ή εκφράζουν κ.λπ. Αυτά τα χαρακτηριστικά που είναι γενετικά μεταδιδόμενα από τη μια γενιά στην άλλη ονομάζονται μεντελιανοί παράγοντες.
Επηρεάζοντας την προσβασιμότητα στο DNA:
Η προσβασιμότητα του DNA ρυθμίζεται με ακρίβεια από τη δομή της χρωματίνης, η οποία επηρεάζει την έκφραση των γονιδίων και καθορίζει την ανάπτυξη και τη μεταβολική ταυτότητα των κυττάρων, καθώς και την ανάπτυξη και ανάπτυξη των φυτών. Η πλατφόρμα για τη στρατολόγηση συμπλεγμάτων πρωτεϊνών που δρουν στη χρωματίνη αποτελείται από νουκλεοσώματα, τα οποία έχουν περίπου 150 ζεύγη βάσεων DNA τυλιγμένο γύρω από κάθε οκταμερές ιστονών Η2Α, Η2Β, Η3 και Η4, καθώς και μια συνδετική ιστόνη Η1. Το DNA μπορεί να μεθυλιωθεί και οι ιστόνες μπορούν να υποβληθούν σε μεθυλίωση λυσίνης ή αργινίνης, ακετυλίωση λυσίνης, ουβικουϊτινοποίηση λυσίνης ή φωσφορυλίωση σερίνης, μεταξύ άλλων μετα-μεταφραστικών αλλαγών.
Επιρροή σε γονιδιακή έκφραση:
Η έκφραση των μεταβολικών γονιδίων ρυθμίζεται από τη δομή της χρωματίνης, η οποία επηρεάζει τις μεταβολικές καταστάσεις. Παρά τη σημασία της δομής της χρωματίνης για τη μεταγραφή, πρόσφατα ανακαλύφθηκαν στοιχεία τροποποιητών χρωματίνης που ελέγχουν άμεσα τα μεταβολικά γονίδια. Το SDG8, το HKMT που καταλύει το γονιδιακό σώμα H3K36me3, για παράδειγμα, στοχεύει άμεσα γονίδια που εμπλέκονται στη φωτοσύνθεση, τη διατροφή και τον ενεργειακό μεταβολισμό, καθώς και γονίδια που ανταποκρίνονται στη θεραπεία με άνθρακα ή φως.
Εικόνα: Wikipedia
Γονιδιακός έλεγχος:
Αν και δεν έχει γίνει πολλή έρευνα για αυτό το θέμα, η λειτουργία του χρωμοσώματα στον έλεγχο γονιδίων στα φυτά δεν μπορεί να αμφισβητηθεί, όπως φαίνεται ευρέως σε ζωικά κύτταρα και κύτταρα ζυμομύκητα. Τα σύμπλοκα που τροποποιούν τη χρωματίνη, όπως οι ακετυλοτρανσφεράσες ιστόνης, οι αποακετυλάσες ιστόνης και τα σύμπλοκα SWI/SNF έχουν σημαντικό ρόλο στον έλεγχο των γονιδίων των φυτών.
Προσδιορισμός του φύλου του φυτού:
Όπως όλοι οι οργανισμοί, τα ανώτερα φυτά έχουν αρσενικά και θηλυκά μέρη, ειδικά στα ανθικά μέρη που λειτουργούν ως αναπαραγωγικά μέρη. Τα φυλετικά χρωμοσώματα των πιο ανώτερων καθορίζουν το φύλο τους. Τα φυτά, σε αντίθεση με τα περισσότερα ζώα, μπορεί να είναι είτε αρσενικά είτε θηλυκά, ή ακόμη και να έχουν και τα δύο χαρακτηριστικά ταυτόχρονα.
Εικόνα: Wikipedia
Ωστόσο, πολλά φυτά για να αποφευχθεί η αυτογονιμοποίηση βεβαιωθείτε ότι εάν η γύρη προέρχεται από ένα λουλούδι από το ίδιο φυτό γίνονται μη βιώσιμα ή τα αρσενικά και θηλυκά άνθη ωριμάζουν σε διαφορετικούς χρόνους. Τέτοια χαρακτηριστικά καθορίζονται από τις προσαρμογές αυτών των φυτών που έχουν αποτυπωθεί στις χρωμοσωμικές τους πληροφορίες.
Μεταφορά χρήσιμων προσαρμογών:
Στην περίπτωση των σαρκοφάγων φυτών που αναπτύσσονται σε έδαφος που έχουν πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε άζωτο, τα φυτά έχουν αλλάξει και τροποποιήσει τα φύλλα τους για να μπορούν να φωτοσυνθέσουν και επίσης να πιάσουν ζωντανούς οργανισμούς για να εκπληρώσουν την περιεκτικότητά τους σε θρεπτικά συστατικά. Δεδομένου ότι δεν μπορούν να απορροφήσουν τέτοια θρεπτικά συστατικά από το περιβάλλον τους, έχουν υπανάπτυκτες ρίζες. Αυτό είναι αποτέλεσμα της εξέλιξης επί αιώνες που έχει ενσωματωθεί στο χρωμόσωμα με κάθε βήμα. Δεδομένου ότι έτσι είναι γενετικά συγκροτημένα, δεν παράγουν τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά για να αναπτυχθούν σε ένα πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά μέσα όπου πιθανότατα θα καταλήξουν νεκρά.
Πρωτεϊνοσύνθεση:
Τα χρωμοσώματα κρατούν γονίδια που εκφράζουν τις πρωτεΐνες που απαιτούνται από έναν οργανισμό για να λειτουργήσει σωστά συμπεριλαμβανομένων των ενζύμων και των ορμονών. Τα φυτά δεν αποτελούν εξαίρεση καθώς εξαρτώνται πολύ από τις ορμόνες που παράγονται σε αυτά για να αναπτυχθούν και να λειτουργήσουν στο μέγιστο.
Δομή χρωμοσωμάτων:
Κάθε χρωμόσωμα έχει κάτι που ονομάζεται α κεντρομερές που ονομάζεται επίσης πρωτογενής συστολή - ένα μικρό σταθερό τμήμα του χρωμοσώματος όπου οι άτρακτοι συνδέονται με το χρωμόσωμα κατά τη διάρκεια της μίτωσης ή της μείωσης. Το κεντρομερίδιο διασφαλίζει ότι τα αδελφά κύτταρα έχουν ίση χρωμοσωμική κατανομή μετά τη διαίρεση. Έχουν επίσης ένα τελομερές που αποτελείται από διαδοχικές επαναλήψεις μικρών θραυσμάτων DNA.
Στη μιτωτική μετάφαση, το καθένα Το χρωμόσωμα έχει δύο συμμετρικές δομές γνωστές ως χρωματίδες ή αδελφές χρωματίδες. Ένα μόνο μόριο DNA αποτελεί κάθε χρωματίδιο. Το κεντρομερίδιο συνδέει τις αδελφές χρωματίδες μεταξύ τους. Το κεντρομερές είναι το σημείο όπου οι ίνες της ατράκτου συνδέονται κατά τη διάρκεια κυτταρική διαίρεση. Ποικίλα χρωμοσώματα έχουν διαφορετικούς αριθμούς και θέσεις για το κεντρομερίδιο.
Εικόνα: Wikipedia
Τα χρωμοσώματα έχουν επίσης δευτερεύουσες συστολές εκτός από το κεντρομερίδιο. Επειδή υπάρχει μόνο κάμψη στο κεντρομερίδιο κατά την ανάφαση, μπορούν να παρατηρηθούν δευτερογενείς συστολές (πρωτογενής συστολή). Ο πυρηνικός οργανωτής είναι μια δευτερεύουσα συστολή που περιέχει γονίδια που δημιουργούν πυρήνες.
Το χρωμόσωμα χωρίζεται σε δύο τμήματα από το κεντρομερίδιο. συνήθως όπου το ένα χέρι είναι πιο κοντό από το άλλο. Ο κοντύτερος βραχίονας ονομάζεται βραχίονας «p», ενώ ο μακρύτερος βραχίονας «q». Μια κινετοχόρη σε σχήμα δίσκου βρίσκεται στο κεντρομερίδιο και περιέχει μια μοναδική αλληλουχία DNA καθώς και ειδικές πρωτεΐνες συνδεδεμένες σε αυτό. Το kinetochore είναι το σημείο όπου οι πρωτεΐνες τουμπουλίνης πολυμερίζονται και οι μικροσωληνίσκοι συναρμολογούνται.
Η χρωματίνη είναι συστατικό του χρωμοσώματος. Το DNA, το RNA και οι πρωτεΐνες συνθέτουν τη χρωματίνη. Τα χρωμοσώματα είναι εμφανή στο νουκλεόπλασμα ως λεπτά χρωματίνη νήματα κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης. Οι ίνες της χρωματίνης συμπυκνώνονται κατά την κυτταρική διαίρεση, αποκαλύπτοντας χρωμοσώματα με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Η ετεροχρωματίνη είναι το σκούρο χρωματισμένο, συμπιεσμένο τμήμα της χρωματίνης. Περιλαμβάνει σφιχτά συσκευασμένο και γενετικά ανενεργό DNA. Η ευχρωματίνη είναι το χρωματισμένο με φως, διασκορπισμένο τμήμα της χρωματίνης.
Η χρωματίνη περιέχει γενετικά ενεργό και χαλαρά συσκευασμένο DNA. Κατά τη διάρκεια της προφάσης, το Το χρωμοσωμικό υλικό εμφανίζεται ως λεπτά νήματα που ονομάζονται χρωμονήματα. Κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, μπορούν να ανιχνευθούν χρωμομερή, τα οποία είναι δομές που μοιάζουν με σφαιρίδια και αποτελούνται από υλικό χρωματίνης. Η χρωματίνη με χρωμομερές μοιάζει με κολιέ με χάντρες.
Το τερματικό του χρωμοσώματος ονομάζεται τελομερές. Το τελομερές είναι πολικό από τη φύση του για να αποφευχθεί η απολίνωση των χρωμοσωμικών τμημάτων.
