Chromatine bestaat uit al het DNA in de kern, evenals de bijbehorende eiwitten. Er zijn drie basislagen van chromatine-opbouw die resulteren in een gecondenseerde DNA-molecule.
De dubbele helixvormige DNA-molecule waaruit elk chromosoom is opgebouwd, wordt eerst opgerold rond clusters van histon-eiwitten. Een eenheid van ongeveer 200 DNA basenparen gewikkeld rond acht histon-eiwitten vormt de kleinste eenheid van DNA-verpakkingsstructuur, een nucleosoom.
De nucleosomen en het linker-DNA dat hen verbindt, als kralen aan een koord, lussen om meer dicht opeengepakte 30-nm solenoïde vezels te vormen. Vervolgens worden de 30-nm vezels verder opgerold en gevouwen tot lussen die dicht opeengepakt zijn. Deze laatste fase van steigervorming produceert de chromosomen die waarneembaar zijn in de metafase van mitose of meiose.
Het proces waarbij de 30 nm vezels ontstaan wordt supercoiling genoemd. Supercoiling gebruikt de toepassing van spanning om een DNA-molecuul te verdraaien, zodat het zich om zichzelf wikkelt, waardoor lussen ontstaan.
Zelfs met een microscoop zijn individuele chromosomen alleen duidelijk zichtbaar in de celkern tijdens het proces van celdeling (mitose of meiose). Dit komt omdat het chromatine waaruit de chromosomen zijn opgebouwd, tijdens de interfase honderden of zelfs duizenden malen minder gecondenseerd is dan wanneer de cel actief aan het delen is.
- Voordat een eukaryote cel zich deelt, verdubbelt elk chromosoom zich, waarbij twee identieke zusterchromatiden worden gevormd die in de lengterichting met elkaar zijn verbonden met hun sterkste verbinding bij het centromeer.
- De somatische cellen van seksueel voortplantende eukaryote organismen zijn diploïd, wat betekent dat ze twee sets homologe chromosomen hebben.
- Telomeren beschermen de uiteinden van chromosomen, en ze worden korter elke keer dat een cel zich deelt.
- Eukaryote en prokaryote chromosomen verschillen in hun vorm, grootte, aantal en plaats binnen de cel.
- Zichtbaar Lichaam Biologie
Voordat een eukaryote cel zich deelt, verdubbelt elk chromosoom zich, waarbij twee identieke zusterchromatiden worden gevormd die in de lengterichting met elkaar zijn verbonden met hun sterkste verbinding bij het centromeer.
Voordat de mitose begint, repliceert het DNA van een cel zichzelf, waarbij van elk chromosoom een identieke kopie wordt gemaakt.
Tijdens de mitose of meiose kunnen de X-vormige structuren worden waargenomen die we ons gewoonlijk voorstellen als we aan chromosomen denken.
Elk van deze X-vormige chromosomen bestaat uit twee identieke zusterchromatiden. In principe kun je denken aan een chromatide als een kopie van een chromosoom.
De zusterchromatiden zijn met elkaar verbonden door een gebied van het chromosoom genaamd de centromeer. Tijdens de mitose hechten spindelvezels zich aan dit gebied, en zij trekken de zusterchromatiden uiteindelijk uit elkaar om twee afzonderlijke chromosomen te vormen, één voor elke dochtercel.
Het centromeer verdeelt ook elk chromatide in twee gebieden: de p-arm en de q-arm. De p-arm is de kortere arm, en de q-arm is de langere arm. Wanneer genetici de locatie van een gen op een chromosoom beschrijven, zullen zij het nummer van het chromosoom (1-22, X, en Y voor de mens), de arm (p of q), en de locatie van het gen op de arm specificeren.
De somatische cellen van seksueel voortplantende eukaryote organismen zijn diploïd, wat betekent dat ze twee sets homologe chromosomen hebben.
De somatische cellen van het menselijk lichaam – dat wil zeggen de cellen die geen geslachtscellen of geslachtscellen zijn – hebben elk 46 chromosomen. Het zijn diploïde cellen, wat betekent dat die 46 chromosomen zijn georganiseerd in 23 paren. Diploïd wordt soms afgekort als 2n (waarbij n het aantal verschillende chromosomen is).
Bij de mens zijn 22 van de 23 chromosomenparen autosomen, of niet-geslachtschromosomen. Deze worden homologe paren genoemd omdat de twee chromosomen binnen het paar dezelfde grootte en vorm hebben en dezelfde genen bevatten (met mogelijk verschillende allelen, die alternatieve versies van een gen zijn). Het 23e paar wordt gevormd door de geslachtschromosomen. Mensen die biologisch mannelijk zijn, hebben meestal een XY-genotype (een X-chromosoom en een Y-chromosoom), en mensen die biologisch vrouwelijk zijn, hebben een XX-genotype (twee X-chromosomen). Het XX paar, maar niet het XY paar, wordt beschouwd als een homoloog paar.
De geslachtscellen, of gameten, van seksueel-reproducerende eukaryote organismen zijn haploïd (1n), wat betekent dat ze slechts 23 ongepaarde chromosomen hebben. Wanneer een zaadcel een eicel bevrucht, is de resulterende zygote diploïd; de combinatie van de twee haploïde geslachtscellen resulteert in de zygote met de volledige 46 chromosomen. Eén chromosoom in elk paar is afkomstig van de eicel van de moeder, en het andere van de zaadcel van de vader.
Telomeren beschermen de uiteinden van chromosomen, en ze worden korter elke keer dat een cel zich deelt.
Telomeren zijn speciale gebieden, gelegen aan elk uiteinde van het chromosoom, die bestaan uit repetitieve sequenties van basenparen. Ze worden meestal beschreven als de plastic kapjes aan de uiteinden van schoenveters. Dat komt omdat ze de uiteinden van chromosomen beschermen en ervoor zorgen dat ze niet aan andere chromosomen blijven kleven.
De belangrijkste functie van telomeren is echter dat ze cellen in staat stellen zich te delen zonder hun genetisch materiaal te verliezen. Als er geen telomeren waren, zouden bij elke DNA-replicatie enkele basenparen verloren gaan. Gelukkig zijn het de telomeren, en niet de genen, die bij elke celdeling korter worden. Zo verliezen de telomeren in menselijke cellen in het algemeen tussen de 30 en 200 basenparen bij elke celdeling.
Normaal kan een cel in het menselijk lichaam zich ongeveer 50-70 keer delen voordat hij senescent wordt (inactief, deelt zich niet meer) of sterft. Naarmate mensen ouder worden, worden de telomeren aan de uiteinden van de chromosomen geleidelijk korter.
Een speciaal enzym, telomerase genaamd, voegt telomeren toe aan de uiteinden van gerepliceerde chromosomen, wat betekent dat cellen met een verhoogd niveau van dit enzym, zoals sperma- en eicellen, of bepaalde kankercellen, zich vaker kunnen delen.
Eukaryote en prokaryote chromosomen verschillen in hun vorm, grootte, aantal en plaats binnen de cel.
Hier ziet u hoe de kenmerken van eukaryote chromosomen zich verhouden tot die van prokaryote chromosomen:
| Eukaryotisch Chromosoom | Prokaryotisch Chromosoom | |
|---|---|---|
| Vorm | Lineair | Cirkelvormig |
| Grootte | Groot | Klein |
| Aantal | Meerder | Eenvoudig |
| Locatie | Nucleus | Nucleoïd (gebied in cytoplasma) |
| Storage-eiwitten | Histonen | Nucleoïd-geassocieerde proteïnen |
Zichtbaar Lichaam Biologie
Meer informatie