כרומוזום הומולוגי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש


כרומוזומים הוֹמוֹלוגיים (באנגליתHomologous chromosomes) הם זוג כרומוזומים דומים בצורה, בגודל, בגנים שלהם, בכמותם ומיקומם. יוצאי דופן הם כרומוזומי המין, X ו-Y, השונים זה מזה. כרומוזומים הומולוגיים מצויים בתאים דיפלואידיים, ביצורים המקיימים רבייה זוויגית. במצב נורמלי, אחד הכרומוזומים מקורו באם והשני מקורו באב. בתהליך המיוזה כל כרומוזום הומולוגי נצמד לבן זוגו ומבצע איתו שחלופים. כל אחד מבני זוג הומולוגים מקורו או מהאב או מהאם. כרומוזום, שמקורו מהאב, יקרא כרומוזום אבהי ואילו כרומוזום, שמקורו מהאם, יקרא כרומוזום אימהי . כל בן זוג (הומולוג) נושא גנים דומים לבן זוגו, אך ביטויים של הגנים יכולה להיות שונה. 

החוקרים במעבדה מארגנים את הכרומוזומים זוגות זוגות על פי גודלם, על פי מיקום הצנטרומר ועל פי תבנית הפסים הבהירים והכהים. התצוגה החזותית נקראת קריוטיפ (הצג תמונה). זוגות הכרומוזומים בקריוטיפ ממוספרים על פי גודלם: כרומוזום מספר 1 הוא הגדול ביותר ואילו כרומוזום 22 הוא הקטן ביותר.

במקרים נדירים ביותר נורשים שני הכרומוזומים מאותו הורה. במקרה זה ילקה הילד בתסמונות חריפות, כגון תסמונת פרדר וילי או תסמונת אנגלמן.

זוג כרומוזומים הומולוגיים מחוברים בצנטרומר . הזרוע הקצרה (העליונה) נקראת זרוע p (פטיט בצרפתית - קטן). הזרוע הארוכה נקראת q (האות הבאה באלף בית הלועזי אחרי p). הקטע המחבר בין שתי הזרועות נקרא צנטרומר וקצה הכרומוזום נקרא טלומר .

המבנה

כרומוזומים הומולוגיים הם כרומוזומים המכילים את אותם גנים באותו הסדר לאורך זרועות הכרומוזומים. יש שתי תכונות מרכזיות של הכרומוזומים ההומולוגיים: האורך של זרועות ומיקום הצנטרומר.

האורך של הזרועות, המותאם למיקומם של הגנים, הוא חשוב שאופן קריטי לסידרם ומערכם התקין והראוי של הכרומוזומים. המיקום של הצנטרומר מאופיין בארבעה סוגי סידור שונים, סאב מטאצנטריק (submetacentric), טלוצנטריק (telocentric), אקרוצנטריק (acrocentric) ומטאצנטריק (metacentric). שתי יכולות אלו הן הגורם העיקרי ליצירת מבנה הומולוגי בין כרומוזומים.

מכיוון שהכרומוזומים ההומולוגיים אינם זהים ולא משתייכים לאותו אורגניזם הם שונים מכרומטידות אחיות. כרומטידות אחיות הן תוצאה של שיכפול הדנא ולכן הם זהים מבחינה גנטית ונמצאים אחד ליד השני עם חיבור הצנטרומר.

הקשר בין כרומוזום, גן, מידע תורשתי ותכונה

המחקרים שבהם נבדק במדויק מבנה והרכב הכרומוזומים שבגרעין התא נמצא,שכל כרומוזום מורכב ממולקולה אחת של החומר דנ"א. מולקולת הדנ"א ארוכה מאוד ומסולסלת מאוד,ונמשכת לכל אורכו של הכרומוזום. מולקולת הדנ"א מורכבת משני גדילים השזורים לאורכה,ולכן היא נקראת "סליל כפול".

בדנ"א שבכרומוזומים הנמצאים בגרעין של כל אחד מתאי הגוף של הורי הילדים, נמצא מידע. כרומוזומים אלה הועברו לילדים מהוריהם באמצעות תאי הזיווג.

כרומוזומים בבני אדם

תאי האדם מכילים 46 כרומוזומים, והם מאורגנים ב-23 זוגות כרומוזומים הומולוגיים, דהיינו שווים מבחינה מערך הגנים שלהם. קיימים 22 זוגות כרומוזומים אוטוזומלים וזוג אחד של כרומוזומי מין אותם המדענים כינו: X ו-Y (ראו בתחתית הקריוטיפ). כרומוזומי המין שונים זה מזה מבחינת מערך הגנים שלהם, ואף-על-פי-כן הם מתפקדים כהומולוגים במיוזה, בעת התחלוקתם לשתי קבוצות. כרומוזומי המין קובעים את מינו של הפרט. אצל הנקבה הרכב הכרומוזומים הוא 22 זוגות כרומוזומים אוטוזומלים ושני כרומוזומים X. אצל הזכר ההרכב הוא 22 זוגות כרומוזומים אוטוזומלים, כרומוזום X וכרומוזום Y. הימצאותו של כרומוזום Y בביצית מופרית תקבע את מין הצאצא לזכר. ביצית עם סטייה כרומוזומלית כדוגמת XXY תתפתח לכדי צאצא ממין זכר.

תפקוד

כרומוזומים הומולוגיים חשובים התהליכים של מיוזה מיטוזה. הם מאפשרים ערבוב ובנייה אקראית מחדש של קומבינצית החומר הגנטי של האמא והאבא לתוך תאים חדשים.

היסטוריה

בתחילת 1900 ויליאם בייטסון ורגינלד פאנט למדו את תחום התורשה הגנטית והם הבחינו כי קיימים כמה שילובים גנטיים הופיעו לעיתים קרובות יותר מאחרים. הנתונים והמידע נחקרו ועובדו על ידי תומאס מורגן. באמצעות ניסויים צולבים, הוא גילה כי עבור הורה יחיד, הגנטיקה קרובים לאורך אורך הכרומוזום לנוע יחד. בהיגיון זה הוא הגיע למסקנה כי שני הגנים שהוא לומד נמצאים על כרומוזומים הומולוגיים . מאוחר יותר במהלך 1930s הרייט קריגטון ( Harriet Creighton) וברברה מקלינטון ( Barbara McClintock) חקרו ולמדו את תהליך המיוזיס (מיוזה), בתאי התירס ובחנו את גן הלוקוסים(gene loci) על תאי התירס. הרייט קריגטון וברברה מקלינטון גילו כי שילובים גנטיים חדשים היוצרים צאצא ואירוע המיוזיס קשורים אחד לשני בקשר ישיר. דבר זה מוכיח את ההתארגנות מחדש של הגנים בתוך הכרומוזומים.

קישורים חיצוניים

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא כרומוזום הומולוגי בוויקישיתוף
P biology.svg ערך זה הוא קצרמר בנושא ביולוגיה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.