7 Funzione cromosomica nelle cellule vegetali: spiegazioni dettagliate

I cromosomi sono lunghe strutture che trasportano il DNA che si trovano al centro del nucleo cellulare. Il DNA è un componente biomolecolare fondamentale nella maggior parte degli organismi superiori poiché è composto da geni.

Fondamentalmente, i cromosomi si riferiscono ai gradini del DNA ferito per renderli abbastanza compatti da adattarsi all'interno del nucleo. E svolgono diverse funzioni dal trasporto di informazioni genetiche alla sintesi proteica.

Qui discuteremo del funzione cromosomica nelle cellule vegetali. Cromosomi vegetali:

Anche se entrambi impianto e le cellule animali sono organismi eucarioti che hanno caratteristiche diverse. Ciò significa che hanno requisiti genetici diversi. Quindi le loro funzioni cromosomiche oltre all'essenziale hanno anche alcune differenze.

Funzione cromosomica nelle cellule vegetali:

Portatore di fattori mendeliani:

La principale funzione cromosomica è quella di trasportare informazioni da una generazione della cellula all'altra sotto forma di geni. Ciò includeva informazioni sulle caratteristiche dell'organismo: lunghezza, altezza, colori che mostrano o esprimono, ecc. Queste caratteristiche che sono geneticamente trasmissibili da una generazione all'altra sono chiamate fattori mendeliani.

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Eredità mendeliana che mostra l'eredità indipendente dei colori dei petali Immagine: wikipedia

Influenzare l'accessibilità del DNA:

L'accessibilità del DNA è ottimizzata dalla struttura della cromatina, che influenza l'espressione genica e definisce lo sviluppo cellulare e l'identità metabolica, nonché la crescita e lo sviluppo delle piante. La piattaforma per il reclutamento di complessi proteici che agiscono sulla cromatina è costituita da nucleosomi, che hanno circa 150 paia di basi di DNA avvolto attorno a ciascun ottamero di istoni H2A, H2B, H3 e H4, nonché a un istone linker H1. Il DNA può essere metilato e gli istoni possono essere soggetti a metilazione di lisina o arginina, acetilazione della lisina, ubiquitinazione della lisina o fosforilazione della serina, tra gli altri cambiamenti post-traduzionali.

Influenza su espressione genica:

L'espressione dei geni metabolici è modulata dalla struttura della cromatina, che influisce sugli stati metabolici. Nonostante l'importanza della struttura della cromatina per la trascrizione, solo di recente sono state scoperte prove di modificatori della cromatina che controllano direttamente i geni metabolici. SDG8, l'HKMT che catalizza il gene-corpo H3K36me3, ad esempio, prende di mira direttamente i geni coinvolti nella fotosintesi, la nutrizione e il metabolismo energetico, nonché i geni che rispondono al carbonio o alla terapia della luce.

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Immagine che mostra come il DNA cromosomico porta alla sintesi proteica
Immagine: wikipedia

Controllo genico:

Sebbene non siano state fatte molte ricerche su questo argomento, la funzione di cromosomi nel controllo genico nelle piante non può essere negato come ampiamente visto nelle cellule animali e di lievito. I complessi che modificano la cromatina come - istone acetiltransferasi, istone deacetilasi e complessi SWI/SNF hanno ruoli significativi nel controllo dei geni vegetali.

Determinazione del sesso della pianta:

Come tutti gli organismi, le piante superiori hanno parti maschili e femminili, soprattutto nelle parti floreali che fungono da parti riproduttive. I cromosomi sessuali dei più alti determinano il loro genere. Le piante, a differenza della maggior parte degli animali, possono essere maschi o femmine, o anche avere entrambe le caratteristiche contemporaneamente.

funzione cromosomica nelle cellule vegetali
Immagine che mostra le parti maschili e femminili di un fiore rispettivamente a destra e a sinistra
Immagine: wikipedia

Tuttavia, molte piante per evitare di essere autoimpollinate fanno in modo che se il polline proviene da un fiore della stessa pianta diventi non vitale, oi fiori maschili e femminili maturino in tempi diversi. Tali caratteristiche sono determinate dagli adattamenti di queste piante che sono state impresse nelle loro informazioni cromosomiche.

Portare avanti utili adattamenti:

Nel caso di piante carnivore che crescono in terreni con un contenuto di azoto molto basso, le piante hanno cambiato e modificato le foglie per poter fotosintetizzare e catturare anche organismi vivi per soddisfare il loro contenuto di nutrienti. Dal momento che non possono assorbire tali nutrienti dal loro ambiente, hanno radici sottosviluppate. Questo è il risultato dell'evoluzione nel corso dei secoli che è stata incorporata nel cromosoma ad ogni singolo passaggio. Poiché questo è il modo in cui sono costituiti geneticamente, non producono le caratteristiche necessarie per crescere in un terreno ricco di sostanze nutritive dove probabilmente finiranno per morire.

Sintesi proteica:

I cromosomi contengono i geni che esprimono le proteine che sono richiesti da un organismo per funzionare correttamente compresi gli enzimi e gli ormoni. Le piante non fanno eccezione in quanto dipendono molto dagli ormoni prodotti in esse per crescere e funzionare al meglio.

Struttura del cromosoma:

Ogni cromosoma ha qualcosa chiamato a centromero chiamato anche costrizione primaria, una piccola parte fissa del cromosoma in cui i fusi si attaccano al cromosoma durante la mitosi o la meiosi. Il centromero assicura che le cellule sorelle abbiano la stessa distribuzione cromosomica dopo la divisione. Hanno anche un telomero costituito da ripetizioni tandem di brevi frammenti di DNA.

Nella metafase mitotica, ciascuno il cromosoma ha due strutture simmetriche noti come cromatidi o cromatidi fratelli. Una singola molecola di DNA costituisce ogni cromatide. Il centromero collega tra loro i cromatidi fratelli. Il centromero è dove le fibre del fuso si connettono durante divisione cellulare. Cromosomi vari hanno numeri e posizioni diversi per il centromero.

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Un cromosoma eucariotico condensato in metafase che mostra 1-cromatide, 2-centromero, 3-braccio "p" corto e 4-braccio "q" lungo
Immagine: wikipedia

I cromosomi hanno anche costrizioni secondarie oltre al centromero. Poiché durante l'anafase si verifica solo una flessione al centromero, si possono osservare costrizioni secondarie (costrizione primaria). L'organizzatore nucleolare è una costrizione secondaria che contiene geni che generano nucleoli.

Il cromosoma è diviso in due sezioni dal centromero; di solito dove un braccio è più corto di un altro. Il braccio più corto è chiamato braccio "p", mentre il braccio più lungo è chiamato braccio "q". Un cinetocore a forma di disco si trova nel centromero e contiene una sequenza di DNA unica e proteine ​​speciali ad esso collegate. Il cinetocore è il luogo in cui le proteine ​​della tubulina vengono polimerizzate e i microtubuli vengono assemblati.

La cromatina è un componente del cromosoma. DNA, RNA e proteine ​​costituiscono la cromatina. I cromosomi sono evidenti nel nucleoplasma come sottili cromatina thread durante l'interfase. Le fibre della cromatina si condensano durante la divisione cellulare, rivelando cromosomi con caratteristiche diverse. L'eterocromatina è la porzione compattata e pigmentata di scuro della cromatina. Comprende DNA fitto e geneticamente inattivo. L'eucromatina è la parte dispersa della cromatina colorata di luce.

La cromatina contiene DNA geneticamente attivo e poco concentrato. Durante la profase, il materiale cromosomico appare come filamenti sottili chiamati chromonemata. Durante l'interfase, possono essere rilevati cromomeri, che sono strutture simili a perline costituite da materiale di cromatina. La cromatina con cromomero ricorda una collana di perline.

Il terminale cromosomico è chiamato telomero. Il telomero è polare per natura per evitare la legatura dei segmenti cromosomici.

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