7 Funzioni cromosomiche nella cellula animale: spiegazioni dettagliate

La maggior parte delle cellule viventi, sia vegetali che animali, include cromosomi, che sono strutture filamentose fatte di acidi nucleici e proteine ​​e che trasportano informazioni genetiche sotto forma di geni.

Un singolo cromosoma è costituito da una singola molecola di DNA avvolta attorno alle proteine ​​dell'istone. Le informazioni vengono trasmesse da una generazione all'altra tramite le molecole di DNA sotto forma di geni.

Le funzioni cromosomiche nella cellula animale includono:

Le molecole di DNA portano istruzioni specifiche su ogni organismo. La struttura compatta del DNA è mantenuta perché il lungo DNA la molecola è avvolta attorno a molecole proteiche circolari chiamate istoni, come fili che avvolgono una bobina. Se questa disposizione non fosse mantenuta, sarebbe impossibile inserire tutto il DNA all'interno nucleo cellulare. Ad esempio, se non compattata, una singola molecola di DNA in una singola cellula umana è disposta non svelata, sarebbe alta 6 piedi.

Discussione dettagliata delle funzioni cromosomiche nella cellula animale:

I cromosomi portano informazioni genetiche:

La funzione più basilare e vitale che cromosomi eseguire è trasportare le informazioni genetiche memorizzate nel DNA da una generazione cellulare all'altra e quindi dal genitore alla prole. Il DNA contiene informazioni genetiche che vengono utilizzate per eseguire una varietà di compiti biologici. Queste funzioni sono necessarie per la crescita, la sopravvivenza e la riproduzione dell'organismo.

I cromosomi consentono di impacchettare grandi molecole di DNA all'interno della cellula:

I struttura cromosomica fa in modo che la molecola di DNA sia avvolta in modo compatto attorno alle molecole circolari chiamate istoni. Senza questa caratteristica, sarebbe impossibile compattare l'enorme molecola di DNA all'interno nucleo cellulare. I cromosomi possono ulteriormente condensare cromatidi durante la divisione cellulare per una più facile distribuzione cromosomica.

Il cromosoma regola l'azione genica:

I cromosomi non solo contengono proteine ​​istoniche ma anche altre che sono semplicemente indicate come proteine ​​non istoniche. Queste proteine controllare l'attività genica. Le molecole cellulari che regolano i geni possono attivare o disattivare queste proteine ​​a piacimento. I cromosomi possono espandersi e contrarsi in varie situazioni in base all'attivazione e alla disattivazione di queste molecole regolatrici del gene.

I cromosomi portano fattori mendeliani:

Considerando la teoria cromosomica dell'ereditarietà, che afferma che i cromosomi portano fattori mendeliani. Ciò include altezza, colore dei capelli, colore degli occhi, malattie, gruppi sanguigni e molti altri. Quindi i figli sono ugualmente influenzati dai fattori provenienti da entrambi i genitori

Proteggono le informazioni genetiche:

I cromosomi sono protetti dalle forze chimiche (p. es., enzimi) e fisiche dagli istoni e da alcune altre proteine. Di conseguenza, i cromosomi, a loro volta, salvaguardano il materiale genetico, cioè il DNA, dai danni durante la divisione cellulare quando la membrana nucleare si dissolve.

I cromosomi sessuali determinano il sesso degli animali:

Un allosoma o semplicemente un cromosoma sessuale è il tipo di cromosoma che determina il sesso di una persona. Gli esseri umani e la maggior parte degli altri mammiferi hanno i cromosomi X e Y. Nelle loro cellule, i maschi hanno entrambi i cromosomi X e Y, mentre le femmine hanno due cromosomi X. Quindi tutti gli ovuli hanno cromosomi X, mentre gli spermatozoi hanno cromosomi X o Y. Questo sistema dimostra che il sesso della prole dopo la fecondazione è dettato dal cromosoma del padre piuttosto che dalla madre.

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Drosophila cromosomi sessuali che funzionano in modo simile negli esseri umani
Immagine: wikipedia

I cromosomi consentono l'equa distribuzione del materiale genetico durante la divisione cellulare:

Le fibre del fuso si collegano ai centromeri dei cromosomi e si contraggono durante la fase anafase della divisione cellulare separando così i cromatidi fratelli. Le fibre del fuso di contrazione assicurano che il DNA (materiale genetico) sia distribuito uniformemente ai nuclei figli quando i cromatidi fratelli vengono separati. Le fibre del fuso si attaccano al centromero quando vengono separate dalle cellule sorelle.

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Come i cromatidi fratelli sono equamente distribuiti in anafase a causa della contrazione delle fibre del fuso
Immagine: wikipedia

Come funziona l'ereditarietà cromosomica?

Tecnicamente un bambino riceve un cromosoma da uno dei genitori per formare una coppia. Significato in ogni paio di cromosomi in una singola cellula è un cromosoma sorella derivato dalla madre e l'altro dal padre. Ora è assolutamente fortuna quale degli alleli è più evidente nella prole.

Il cromosoma circolare mitocondriale ha un modello di ereditarietà distinto. Solo gli ovociti, non gli spermatozoi, mantengono i loro mitocondri durante la fecondazione. Di conseguenza, un bambino eredita il suo DNA mitocondriale dalla madre senza eccezioni.

 Si pensa che diverse malattie umane, inclusi vari tipi di perdita dell'udito e diabete, siano trasmesse dalla madre attraverso il DNA mitocondriale. Gli alleli sono accoppiamenti genetici che influenzano una varietà delle nostre caratteristiche.

Disturbi genetici:

Alcuni disturbi genetici comuni includono:

Talassemia:

La talassemia è un gruppo di malattie genetiche ereditarie che riducono la quantità di emoglobina che una persona può produrre naturalmente. Questo disturbo impedisce all'ossigeno di raggiungere tutte le parti del corpo. La talassemia è una malattia genetica recessiva. Ciò significa che se entrambi i genitori hanno un gene talassemia, c'è una probabilità del 25% che il bambino nasca con talassemia portatore del gene recessivo da entrambi i genitori. C'è anche una probabilità del 50% che il bambino sia un portatore asintomatico, il che non lo colpisce molto ma v=può influenzare a sua volta la sua generazione futura. Con qualsiasi tipo di talassemia, l'anemia grave è frequente e richiede cure specialistiche come regolari trasfusioni di sangue e terapia chelante.

Anemia falciforme:

L'anemia falciforme è un'altra malattia ereditaria del gene recessivo che può essere trasmessa alla prole se entrambi i genitori hanno il gene recessivo delle cellule falciformi. Le persone che hanno origini subsahariana, indiana o mediterranea hanno maggiori probabilità di ereditare la caratteristica. globuli rossi nell'anemia falciforme assumono una forma a falce invece della solita forma concava.

funzioni cromosomiche nelle cellule animali
Immagine che mostra la natura autosomica recessiva dell'ereditarietà dell'anemia falciforme
Immagine: wikipedia

Il motivo del cambiamento di forma è che un singolo amminoacido è mutato nel gene Hb causando il cambiamento del codone da GAG a GUC cambiando l'amminoacido da acido glutammico a valina. Ciò fa sì che la cellula cambi dalla sua normale forma concava, a una forma a falce, che diminuisce la sua superficie e stabilità. Queste cellule quindi finiscono per rompersi e aggregarsi in grumi che ostruiscono i vasi sanguigni. Spesso può portare a emorragie interne, infezioni, insufficienza d'organo o persino sindrome respiratoria acuta.

Sindrome di Down:

La sindrome di Down è una malattia causata dall'anomalia nel numero di cromosomi che causa la nascita di un bambino con 47 cromosomi totali invece dei 46 normalmente presenti. Geni in forma e funzione dei cromosomi il corpo di un bambino mentre si sviluppa durante la gravidanza e dopo il parto. Nella maggior parte dei casi, un bambino nasce con 46 cromosomi o 23 paia.

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Immagine che mostra il cariotipo per la trisomia 21 nella sindrome di Down
Immagine: wikipedia

 La sindrome di Down è causata quando uno di questi cromosomi, il cromosoma 21, crea una copia in più, risultando in tre cromosomi invece di due, risultando in un conteggio totale di 47. Un cromosoma con una copia in più viene chiamato trisomia. La sindrome di Down è anche definita medica trisomia 21. Il down provoca seriamente uno sviluppo diverso del corpo e del cervello di un bambino a causa della copia aggiuntiva, con conseguenti interruzioni fisiche e metalliche alla loro normale crescita.

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