Finora, i cromosomi B non sono stati trovati nell'uomo. Ma a volte nelle cellule appare un ulteriore set di cromosomi, quindi ne parlano poliploidia e se il loro numero non è un multiplo di 23 - sull'aneuploidia. La poliploidia si verifica in alcuni tipi di cellule e contribuisce al loro maggiore lavoro, mentre aneuploidia di solito indica violazioni nel lavoro della cellula e spesso porta alla sua morte.
Molto spesso, il numero sbagliato di cromosomi è il risultato di una divisione cellulare non riuscita. Nelle cellule somatiche, dopo la duplicazione del DNA, il cromosoma materno e la sua copia sono legati tra loro da proteine di coesione. Quindi i complessi proteici del cinetocore si trovano nelle loro parti centrali, a cui vengono successivamente attaccati i microtubuli. Quando si dividono lungo i microtubuli, i cinetocori si disperdono in diversi poli della cellula e trascinano i cromosomi insieme a loro. Se i legami incrociati tra le copie del cromosoma vengono distrutti in anticipo, i microtubuli dello stesso polo possono attaccarsi a loro e quindi una delle cellule figlie riceverà un cromosoma in più e la seconda rimarrà privata.
Anche la meiosi passa spesso con errori. Il problema è che la costruzione di due coppie collegate di cromosomi omologhi può distorcersi nello spazio o separarsi nei posti sbagliati. Il risultato sarà ancora una volta una distribuzione irregolare dei cromosomi. A volte la cellula sessuale riesce a rintracciarlo per non trasmettere il difetto per eredità. I cromosomi extra sono spesso ripiegati in modo errato o rotti, il che innesca il programma di morte. Ad esempio, tra gli spermatozoi esiste una tale selezione per la qualità. Ma le uova furono meno fortunate. Tutti si formano negli esseri umani anche prima della nascita, si preparano alla divisione e poi si congelano. I cromosomi sono già raddoppiati, si formano tetradi e la divisione è ritardata. In questa forma, vivono fino al periodo riproduttivo. Quindi le uova maturano a turno, si dividono per la prima volta e si congelano nuovamente. La seconda divisione avviene immediatamente dopo la fecondazione. E in questa fase è già difficile controllare la qualità della divisione. E i rischi sono maggiori, perché i quattro cromosomi nell'uovo rimangono reticolati per decenni. Durante questo periodo, le rotture si accumulano nelle cohesine e i cromosomi possono separarsi spontaneamente. Pertanto, più la donna è anziana, maggiore è la probabilità di una divergenza cromosomica errata nell'uovo.
L'aneuploidia nelle cellule germinali porta inevitabilmente all'aneuploidia dell'embrione. Quando un uovo sano con 23 cromosomi viene fecondato da uno spermatozoo con un cromosoma in più o mancante (o viceversa), il numero di cromosomi nello zigote sarà ovviamente diverso da 46. Ma anche se le cellule germinali sono sane, questo non garantire un sano sviluppo. Nei primi giorni dopo la fecondazione, le cellule dell'embrione si dividono attivamente per guadagnare rapidamente massa cellulare. Apparentemente, nel corso delle divisioni rapide, non c'è tempo per verificare la correttezza della segregazione cromosomica, quindi possono sorgere cellule aneuploidi. E se si verifica un errore, l'ulteriore destino dell'embrione dipende dalla divisione in cui è accaduto. Se l'equilibrio è già disturbato nella prima divisione dello zigote, l'intero organismo crescerà aneuploide. Se il problema è sorto più tardi, il risultato è determinato dal rapporto tra cellule sane e anormali.
Alcuni di questi ultimi potrebbero morire ulteriormente e non sapremo mai della loro esistenza. Oppure può prendere parte allo sviluppo del corpo e poi ci riuscirà mosaico- cellule diverse porteranno materiale genetico diverso. Il mosaicismo causa molti problemi ai diagnostici prenatali. Ad esempio, a rischio di avere un figlio con sindrome di Down, a volte vengono rimosse una o più cellule embrionali (nella fase in cui ciò non dovrebbe essere pericoloso) e in esse vengono contati i cromosomi. Ma se l'embrione è a mosaico, allora questo metodo non diventa particolarmente efficace.
Tutti i casi di aneuploidia sono logicamente divisi in due gruppi: carenza ed eccesso di cromosomi. I problemi che sorgono con una carenza sono abbastanza prevedibili: meno un cromosoma significa meno centinaia di geni.
Se il cromosoma omologo funziona normalmente, la cellula può farla franca solo con una quantità insufficiente di proteine lì codificate. Ma se tra quelli rimasti accesi cromosoma omologo alcuni geni non funzionano, quindi le proteine corrispondenti nella cellula non appariranno affatto.
Nel caso di un eccesso di cromosomi, tutto non è così ovvio. Ci sono più geni, ma qui - ahimè - più non significa migliore.
In primo luogo, il materiale genetico extra aumenta il carico sul nucleo: un ulteriore filamento di DNA deve essere collocato nel nucleo e servito da sistemi di lettura delle informazioni.
Gli scienziati hanno scoperto che nelle persone con sindrome di Down, le cui cellule portano un 21° cromosoma in più, il lavoro dei geni localizzati su altri cromosomi è principalmente interrotto. Apparentemente, un eccesso di DNA nel nucleo porta al fatto che non ci sono abbastanza proteine che supportano il lavoro dei cromosomi per tutti.
In secondo luogo, l'equilibrio nella quantità di proteine cellulari è disturbato. Ad esempio, se le proteine attivatrici e le proteine inibitorie sono responsabili di alcuni processi nella cellula e il loro rapporto di solito dipende da segnali esterni, una dose aggiuntiva dell'una o dell'altra farà sì che la cellula smetta di rispondere adeguatamente al segnale esterno. Infine, una cellula aneuploide ha una maggiore probabilità di morire. Quando si duplica il DNA prima della divisione, si verificano inevitabilmente degli errori e le proteine cellulari del sistema di riparazione li riconoscono, li riparano e ricominciano a raddoppiare. Se ci sono troppi cromosomi, allora non ci sono abbastanza proteine, gli errori si accumulano e si innesca l'apoptosi - morte cellulare programmata. Ma anche se la cellula non muore e si divide, è probabile che anche il risultato di tale divisione siano aneuploidi.
Se anche all'interno di una singola cellula, l'aneuploidia è irta di distruzione e morte, non sorprende che non sia facile per un intero organismo aneuploide sopravvivere. Sul questo momento sono noti solo tre autosomi: 13, 18 e 21, la trisomia per la quale (cioè un terzo cromosoma in più nelle cellule) è in qualche modo compatibile con la vita. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che sono i più piccoli e portano il minor numero di geni. Allo stesso tempo, i bambini con trisomia sul cromosoma 13 (sindrome di Patau) e 18 (sindrome di Edwards) vivono nella migliore delle ipotesi fino a 10 anni e più spesso vivono meno di un anno. E solo la trisomia sul più piccolo del genoma, il 21° cromosoma, noto come sindrome di Down, ti permette di vivere fino a 60 anni.
È molto raro incontrare persone con poliploidia generale. Normalmente, le cellule poliploidi (che trasportano non due, ma da quattro a 128 set di cromosomi) possono essere trovate nel corpo umano, ad esempio nel fegato o nel midollo osseo rosso. Si tratta di solito di grandi cellule con una maggiore sintesi proteica, che non richiedono una divisione attiva.
Un ulteriore set di cromosomi complica il compito della loro distribuzione tra le cellule figlie, quindi gli embrioni poliploidi, di regola, non sopravvivono. Tuttavia, sono stati descritti circa 10 casi in cui sono nati bambini con 92 cromosomi (tetraploidi) che hanno vissuto da alcune ore a diversi anni. Tuttavia, come nel caso di altre anomalie cromosomiche, sono rimasti indietro nello sviluppo, compreso lo sviluppo mentale. Tuttavia, molte persone con anomalie genetiche il mosaicismo viene in soccorso. Se l'anomalia si è già sviluppata durante la frammentazione dell'embrione, un certo numero di cellule può rimanere sano. In questi casi, la gravità dei sintomi diminuisce e l'aspettativa di vita aumenta.
Tuttavia, esistono anche tali cromosomi, il cui aumento del numero è compatibile con la vita umana o addirittura passa inosservato. E questo, sorprendentemente, i cromosomi sessuali. La ragione di ciò è l'ingiustizia di genere: circa la metà delle persone nella nostra popolazione (ragazze) ha il doppio dei cromosomi X degli altri (ragazzi). Allo stesso tempo, i cromosomi X servono non solo a determinare il sesso, ma portano anche più di 800 geni (cioè il doppio del 21° cromosoma in più, che causa molti problemi al corpo). Ma le ragazze vengono in aiuto a un meccanismo naturale per eliminare la disuguaglianza: uno dei cromosomi X è inattivato, attorcigliato e si trasforma in un corpo di Barr. Nella maggior parte dei casi, la selezione avviene in modo casuale e in alcune cellule è attivo il cromosoma X materno, mentre in altre è attivo il cromosoma X paterno. Pertanto, tutte le ragazze sono a mosaico, perché diverse copie di geni funzionano in cellule diverse. I gatti tartarugati sono un classico esempio di tale mosaicità: sul loro cromosoma X è presente un gene responsabile della melanina (un pigmento che determina, tra l'altro, il colore del mantello). Copie diverse funzionano in celle diverse, quindi il colore è chiazzato e non viene ereditato, poiché l'inattivazione avviene in modo casuale.
Come risultato dell'inattivazione, solo un cromosoma X funziona sempre nelle cellule umane. Questo meccanismo consente di evitare gravi problemi con la trisomia X (ragazze XXX) e le sindromi di Shereshevsky-Turner (ragazze XO) o Klinefelter (ragazzi XXY). Circa un bambino su 400 nasce in questo modo, ma le funzioni vitali in questi casi di solito non sono significativamente compromesse e persino l'infertilità non si verifica sempre. È più difficile per coloro che hanno più di tre cromosomi. Questo di solito significa che i cromosomi non si sono separati due volte durante la formazione delle cellule germinali. I casi di tetrasomia (XXXXX, XXYY, XXXY, XYYY) e pentasomia (XXXXX, XXXXY, XXXYY, XXYYY, XYYYY) sono rari, alcuni dei quali sono stati descritti solo poche volte nella storia della medicina. Tutte queste varianti sono compatibili con la vita e le persone spesso vivono fino ad anni avanzati, con anomalie che si manifestano in uno sviluppo scheletrico anormale, difetti genitali e declino mentale. Significativamente, lo stesso cromosoma Y in più ha scarso effetto sul funzionamento del corpo. Molti uomini con il genotipo XYY non conoscono nemmeno le loro caratteristiche. Ciò è dovuto al fatto che il cromosoma Y è molto più piccolo dell'X e non porta quasi nessun gene che influisca sulla vitalità.
I cromosomi sessuali ne hanno anche uno in più caratteristica interessante. Molte mutazioni nei geni localizzati sugli autosomi portano ad anomalie nel funzionamento di molti tessuti e organi. Allo stesso tempo, la maggior parte delle mutazioni genetiche sui cromosomi sessuali si manifestano solo con un deterioramento mentale. Si scopre che, in misura significativa, i cromosomi sessuali controllano lo sviluppo del cervello. Sulla base di ciò, alcuni scienziati ipotizzano che siano loro i responsabili delle differenze (peraltro non del tutto confermate) tra le capacità mentali di uomini e donne.
Nonostante il fatto che la medicina abbia familiarità con le anomalie cromosomiche da molto tempo, recentemente l'aneuploidia continua ad attirare l'attenzione degli scienziati. Si è scoperto che oltre l'80% delle cellule tumorali contiene un numero insolito di cromosomi. Da un lato, la ragione di ciò potrebbe essere il fatto che le proteine che controllano la qualità della divisione sono in grado di rallentarla. Nelle cellule tumorali, queste stesse proteine di controllo spesso mutano, quindi le restrizioni alla divisione vengono rimosse e il controllo cromosomico non funziona. D'altra parte, gli scienziati ritengono che questo possa servire come fattore nella selezione dei tumori per la sopravvivenza. Secondo questo modello, le cellule tumorali diventano prima poliploidi e poi, a causa di errori di divisione, perdono cromosomi diversi o loro parti. Si scopre un'intera popolazione di cellule con un'ampia varietà di anomalie cromosomiche. La maggior parte di loro non è praticabile, ma alcuni potrebbero avere successo accidentalmente, ad esempio, se accidentalmente ottengono copie extra di geni che iniziano la divisione o perdono geni che la sopprimono. Tuttavia, se l'accumulo di errori durante la divisione viene ulteriormente stimolato, le cellule non sopravviveranno. L'azione del taxolo, un comune farmaco antitumorale, si basa su questo principio: provoca la non disgiunzione sistemica dei cromosomi nelle cellule tumorali, che dovrebbe innescare la loro morte programmata.
Si scopre che ognuno di noi può essere portatore di cromosomi extra, almeno nelle singole cellule. Tuttavia scienza moderna continua a sviluppare strategie per affrontare questi passeggeri indesiderati. Uno di loro propone di utilizzare le proteine responsabili del cromosoma X e di incitare, ad esempio, il 21° cromosoma in più delle persone con sindrome di Down. È stato riferito che nelle colture cellulari questo meccanismo è stato in grado di essere attivato. Quindi, forse nel prossimo futuro, pericolosi cromosomi extra saranno addomesticati e resi innocui.
Polina Loseva
La genetica è una scienza che studia le leggi dell'ereditarietà e della variabilità di tutti gli esseri viventi. Esattamente data scienza ci dà la conoscenza del numero di cromosomi in tipi diversi organismi, la dimensione dei cromosomi, la disposizione dei geni su di essi e come i geni vengono ereditati. La genetica studia anche le mutazioni che si verificano durante la formazione di nuove cellule.
Ogni organismo vivente (le uniche eccezioni sono i batteri) ha cromosomi. Si trovano in ogni cellula del corpo in una certa quantità. In tutte le cellule somatiche, i cromosomi si ripetono due volte, tre volte o grande quantità volte, a seconda del tipo di animale o della varietà di organismo vegetale. Nelle cellule germinali, il set cromosomico è aploide, cioè singolo. Ciò è necessario affinché quando due cellule germinali si fondono, venga ripristinato il corretto insieme di geni per il corpo. Tuttavia, anche nell'insieme aploide dei cromosomi sono concentrati i geni responsabili dell'organizzazione dell'intero organismo. Alcuni di loro potrebbero non apparire nella prole se il secondo cellula sessuale contiene di più segni forti.
Troverai la risposta a questa domanda in questa sezione. Ogni tipo di organismo, vegetale o animale, contiene un certo insieme di cromosomi. I cromosomi di una specie di creature hanno una certa lunghezza della molecola del DNA, un certo insieme di geni. Ciascuna di queste strutture ha le sue dimensioni.
E i cani sono i nostri animali domestici? Un cane ha 78 cromosomi. Conoscendo questo numero, è possibile indovinare quanti cromosomi ha un gatto? È impossibile indovinare. Perché non c'è relazione tra il numero di cromosomi e la complessità dell'organizzazione dell'animale. Quanti cromosomi ha un gatto? Ce ne sono 38.
Può avere una molecola di DNA, con lo stesso numero di geni situati su di essa, in specie diverse lunghezza diversa.
Inoltre, i cromosomi stessi sono di dimensioni diverse. Una struttura informativa può contenere una molecola di DNA lunga o molto corta. Tuttavia, i cromosomi non sono troppo piccoli. Ciò è dovuto al fatto che quando le strutture figlie divergono, è necessario un certo peso della sostanza, altrimenti la divergenza stessa non si verificherà.
Come accennato in precedenza, non esiste alcuna relazione tra il numero di cromosomi e la complessità dell'organizzazione dell'animale, poiché queste strutture hanno dimensioni diverse.
Quanti cromosomi ha un gatto, lo stesso numero di altri gatti: una tigre, un giaguaro, un leopardo, un puma e altri rappresentanti di questa famiglia. Molti canidi hanno 78 cromosomi. Questo per quanto riguarda il pollo domestico. Il cavallo domestico ne ha 64 e il cavallo di Przewalski ne ha 76.
Gli esseri umani hanno 46 cromosomi. Il gorilla e lo scimpanzé ne hanno 48, mentre il macaco ne ha 42.
Una rana ha 26 cromosomi. Nella cellula somatica di un piccione ce ne sono solo 16. E in un riccio - 96. In una mucca - 120. In una lampreda - 174.
Successivamente, presentiamo i dati sul numero di cromosomi nelle cellule di alcuni invertebrati. La formica, come il nematode, ha solo 2 cromosomi in ogni cellula somatica. Un'ape ne ha 16. Una farfalla ne ha 380 per cellula e i radiolari ne hanno circa 1600.
I dati sugli animali mostrano diversi numeri di cromosomi. C'è da aggiungere che la Drosophila, che i genetisti utilizzano nel corso di esperimenti genetici, ha 8 cromosomi nelle cellule somatiche.
Mondo vegetaleè anche estremamente diversificato nel numero di queste strutture. Quindi, piselli e trifoglio hanno ciascuno 14 cromosomi. Cipolla - 16. Betulla - 84. Equiseto - 216 e felce circa 1200.
Maschi e femmine a livello genetico differiscono in un solo cromosoma. Nelle femmine, questa struttura assomiglia alla lettera russa "X" e nei maschi assomiglia alla "Y". In alcune specie animali, le femmine hanno un cromosoma "Y" e i maschi hanno una "X".
I tratti che si trovano su tali cromosomi non omologhi sono ereditati da padre in figlio e da madre a figlia. L'informazione che è fissata sul cromosoma "Y" non può essere trasferita a una ragazza, perché una persona che ha questa struttura è necessariamente maschio.
Lo stesso vale per gli animali: se vediamo un gatto tricolore, possiamo dire con certezza che abbiamo una femmina davanti a noi.
Perché solo il cromosoma X, che appartiene alle femmine, ha il gene corrispondente. Questa struttura è la 19a nell'insieme aploide, cioè nelle cellule germinali, dove il numero di cromosomi è sempre due volte inferiore rispetto a quelli somatici.
Conoscendo la struttura dell'apparato che memorizza le informazioni sul corpo, nonché le leggi sull'ereditarietà dei geni e le caratteristiche della loro manifestazione, gli allevatori allevano nuove varietà vegetali.
Il grano selvatico ha spesso un insieme diploide di cromosomi. Non ci sono molti rappresentanti selvaggi con insieme tetraploide. Le varietà coltivate contengono spesso insiemi di strutture tetraploidi e persino esaploidi nelle loro cellule somatiche. Ciò migliora la resa, la resistenza agli agenti atmosferici e la qualità del grano.
La genetica è una scienza interessante. Il dispositivo dell'apparato contenente informazioni sulla struttura dell'intero organismo è simile in tutti gli esseri viventi. Tuttavia, ogni tipo di creatura ha le sue caratteristiche genetiche. Una delle caratteristiche di una specie è il numero di cromosomi. Negli organismi della stessa specie ce n'è sempre una certa quantità costante.
Quali mutazioni, oltre alla sindrome di Down, ci minacciano? È possibile incrociare un essere umano con una scimmia? E cosa accadrà al nostro genoma in futuro? L'editore del portale ANTROPOGENESIS.RU ha parlato di cromosomi con un genetista, capo. laboratorio. Genomica comparata SB RAS Vladimir Trifonov.
- Puoi spiegare in termini semplici cos'è un cromosoma?
- Un cromosoma è un frammento del genoma di qualsiasi organismo (DNA) in combinazione con le proteine. Se nei batteri l'intero genoma è solitamente un cromosoma, negli organismi complessi con un nucleo pronunciato (eucarioti) il genoma è solitamente frammentato e complessi di lunghi frammenti di DNA e proteine sono chiaramente visibili al microscopio ottico durante la divisione cellulare. Ecco perché i cromosomi come strutture coloranti ("chroma" - colore in greco) sono stati descritti già alla fine del XIX secolo.
- Esiste una connessione tra il numero di cromosomi e la complessità dell'organismo?
- Non c'è connessione. Lo storione siberiano ha 240 cromosomi, lo sterlet ne ha 120, ma a volte è abbastanza difficile distinguere queste due specie l'una dall'altra dai segni esterni. Le femmine del muntjac indiano hanno 6 cromosomi, i maschi ne hanno 7 e il loro parente, il capriolo siberiano, ne ha più di 70 (o meglio, 70 cromosomi dell'insieme principale e persino una dozzina di cromosomi aggiuntivi). Nei mammiferi, l'evoluzione delle rotture e delle fusioni cromosomiche è stata piuttosto intensa e ora stiamo vedendo i risultati di questo processo, quando spesso ogni specie ha caratteristiche cariotipo (insieme di cromosomi). Ma, senza dubbio, l'aumento generale delle dimensioni del genoma è stato un passo necessario nell'evoluzione degli eucarioti. Allo stesso tempo, il modo in cui questo genoma è distribuito sui singoli frammenti non sembra essere molto importante.
− Quali sono le idee sbagliate comuni sui cromosomi? Le persone spesso si confondono: geni, cromosomi, DNA...
- Poiché i riarrangiamenti cromosomici si verificano molto spesso, le persone sono preoccupate per le anomalie cromosomiche. È noto che una copia extra del più piccolo cromosoma umano (cromosoma 21) porta a una sindrome piuttosto grave (sindrome di Down), che ha caratteristiche esterne e caratteristiche comportamentali. Anche i cromosomi sessuali extra o mancanti sono abbastanza comuni e possono avere gravi conseguenze. Tuttavia, i genetisti hanno anche descritto alcune mutazioni relativamente neutre associate alla comparsa di microcromosomi o cromosomi X e Y aggiuntivi. Penso che la stigmatizzazione di questo fenomeno sia dovuta al fatto che le persone percepiscono il concetto di norma in modo troppo restrittivo.
In quali mutazioni cromosomiche si trovano uomo moderno e a cosa portano?
- Le anomalie cromosomiche più comuni sono:
- Sindrome di Klinefelter (XXY uomini) (1 su 500) - segni esterni caratteristici, alcuni problemi di salute (anemia, osteoporosi, debolezza muscolare e disfunzione sessuale), sterilità. Potrebbero esserci differenze comportamentali. Tuttavia, molti sintomi (tranne la sterilità) possono essere corretti con la somministrazione di testosterone. Con l'uso delle moderne tecnologie riproduttive è possibile ottenere bambini sani da portatori di questa sindrome;
- Sindrome di Down (1 per 1000) - segni esterni caratteristici, ritardati sviluppo cognitivo, breve durata della vita, può essere fertile;
- trisomia X (XXX donne) (1 su 1000) - molto spesso non ci sono manifestazioni, fertilità;
- Sindrome XYY (uomini) (1 su 1000) - quasi nessuna manifestazione, ma potrebbero esserci caratteristiche comportamentali e sono possibili problemi riproduttivi;
- Sindrome di Turner (donne CW) (1 per 1500) - bassa statura e altre caratteristiche dello sviluppo, intelligenza normale, sterilità;
- traslocazioni equilibrate (1 per 1000) - dipende dal tipo, in alcuni casi si possono osservare malformazioni e ritardo mentale, può influire sulla fertilità;
- piccoli cromosomi in più (1 su 2000) - la manifestazione dipende dal materiale genetico dei cromosomi e varia da sintomi clinici neutri a gravi;
L'inversione pericentrica del cromosoma 9 si verifica nell'1% della popolazione umana, ma questo riarrangiamento è considerato una variante della norma.
La differenza nel numero di cromosomi è un ostacolo all'attraversamento? È lì esempi interessanti incrociare animali con diversi numeri di cromosomi?
- Se l'incrocio è intraspecifico o tra specie strettamente imparentate, la differenza nel numero di cromosomi potrebbe non interferire con l'incrocio, ma la prole potrebbe essere sterile. Sono noti molti ibridi tra specie con diverso numero di cromosomi, ad esempio nei cavalli: esistono tutte le varianti di ibridi tra cavalli, zebre e asini e il numero di cromosomi in tutti i cavalli è diverso e, di conseguenza, gli ibridi sono spesso sterile. Tuttavia, ciò non esclude la possibilità che i gameti bilanciati si formino per caso.
- Quale insolito nel campo dei cromosomi è stato scoperto di recente?
- Recentemente, ci sono state molte scoperte riguardanti la struttura, il funzionamento e l'evoluzione dei cromosomi. Mi piace particolarmente il lavoro che ha dimostrato che i cromosomi sessuali si sono formati in diversi gruppi di animali in modo del tutto indipendente.
- Ma comunque, è possibile incrociare un uomo con una scimmia?
- È teoricamente possibile ottenere un tale ibrido. Recentemente sono stati ottenuti ibridi di mammiferi molto più evolutivamente distanti (rinoceronte bianco e nero, alpaca e cammello, e così via). Il lupo rosso in America è stato a lungo considerato una specie separata, ma recentemente ha dimostrato di essere un ibrido tra un lupo e un coyote. È noto un numero enorme di ibridi felini.
- E una domanda del tutto assurda: è possibile incrociare un criceto con un'anatra?
- Qui, molto probabilmente, non funzionerà nulla, perché in centinaia di milioni di anni di evoluzione ci sono troppe differenze genetiche perché un portatore di un genoma così misto possa funzionare.
- È possibile che in futuro una persona abbia meno o più cromosomi?
- Sì, è del tutto possibile. È possibile che una coppia di cromosomi acrocentrici si unisca e una tale mutazione si diffonda all'intera popolazione.
- Quale letteratura scientifica popolare consiglieresti sull'argomento della genetica umana? E i film di divulgazione scientifica?
− Libri del biologo Alexander Markov, il libro in tre volumi “Human Genetics” di Vogel e Motulsky (anche se questa non è pop-science, ma ci sono buoni dati di riferimento). Dai film sulla genetica umana, non viene in mente nulla ... Ma "Inner Fish" di Shubin è un film eccellente e un libro con lo stesso nome sull'evoluzione dei vertebrati.
MOSCA, 4 lug— RIA Novosti, Anna Urmantseva. Chi ha il genoma più grande? Come sapete, alcune creature hanno una struttura più complessa di altre, e poiché tutto è scritto nel DNA, anche questo dovrebbe riflettersi nel suo codice. Si scopre che una persona con la sua discorso sviluppato deve essere più complesso di un piccolo verme rotondo. Tuttavia, se ci confrontiamo con un verme in termini di numero di geni, risulterà essere più o meno lo stesso: 20mila geni di Caenorhabditis elegans contro 20-25mila Homo sapiens.
Ancora più offensivi per la "corona delle creature terrene" e il "re della natura" sono i confronti con riso e mais - 50mila geni in relazione all'uomo 25.
Tuttavia, forse non la pensiamo così? I geni sono "scatole" in cui sono imballati i nucleotidi - "lettere" del genoma. Forse contarli? Gli esseri umani hanno 3,2 miliardi di coppie di basi. Ma l'occhio di corvo giapponese (Paris japonica) - una bellissima pianta dai fiori bianchi - ha 150 miliardi di paia di basi nel suo genoma. Si scopre che una persona dovrebbe essere organizzata 50 volte più semplice di un fiore.
E il pesce protottero che respira polmonare (respirazione polmonare - avendo sia la respirazione branchiale che polmonare), si scopre, è 40 volte più difficile di una persona. Forse tutti i pesci sono in qualche modo più difficili delle persone? No. Il pesce palla velenoso, dal quale i giapponesi preparano una prelibatezza, ha un genoma otto volte più piccolo di quello di una persona e 330 volte più piccolo di quello del protottero lungfish.
Resta da contare i cromosomi, ma questo confonde ancora di più l'immagine. Come può una persona essere uguale in numero di cromosomi a un frassino e uno scimpanzé a uno scarafaggio?
Questi paradossi sono stati affrontati per molto tempo da biologi evoluzionisti e genetisti. Sono stati costretti ad ammettere che la dimensione del genoma, indipendentemente da come si cerca di calcolarlo, è sorprendentemente estranea alla complessità degli organismi. Questo paradosso è stato chiamato "puzzle del valore C", dove C è la quantità di DNA in una cellula (paradosso del valore C, la traduzione esatta è "paradosso della dimensione del genoma"). Eppure, ci sono alcune correlazioni tra specie e regni.
© RIA Novosti illustrazione. A. Polyanina
© RIA Novosti illustrazione. A. Polyanina
È chiaro, ad esempio, che gli eucarioti (organismi viventi le cui cellule contengono un nucleo) hanno in media genomi più grandi dei procarioti (organismi viventi le cui cellule non contengono un nucleo). I vertebrati hanno, in media, genomi più grandi degli invertebrati. Tuttavia, ci sono eccezioni che nessuno è ancora stato in grado di spiegare.
Ci sono stati suggerimenti che la dimensione del genoma è correlata alla durata ciclo vitale organismo. Alcuni scienziati hanno sostenuto, usando l'esempio delle piante, che specie perenni hanno genomi più grandi degli annuali e di solito con una differenza di diverse volte. E i genomi più piccoli appartengono a piante effimere che subiscono ciclo completo dalla nascita alla morte in poche settimane. Questo problema è ora attivamente discusso nei circoli scientifici.
Spiega il principale ricercatore dell'Istituto di Genetica Generale. N. I. Vavilov dell'Accademia delle scienze russa, professore dell'Università agromeccanica del Texas e dell'Università di Göttingen Konstantin Krutovsky: "La dimensione del genoma non è correlata alla durata del ciclo di vita dell'organismo! Ad esempio, ci sono specie all'interno lo stesso genere che ha la stessa dimensione del genoma, ma può differire nell'aspettativa di vita di decine, se non centinaia di volte. In generale, esiste una relazione tra la dimensione del genoma e il progresso evolutivo e la complessità dell'organizzazione, ma con molte eccezioni. In generale, la dimensione del genoma è associata alla ploidia (numero di copie) del genoma (inoltre, i poliploidi si trovano sia nelle piante che negli animali) e la quantità di DNA altamente ripetitivo (ripetizioni semplici e complesse, trasposoni e altri elementi mobili)".
Ci sono anche scienziati che hanno un punto di vista diverso su questo tema.
Dai libri di testo scolastici sulla biologia, tutti hanno avuto la possibilità di conoscere il termine cromosoma. Il concetto è stato proposto da Waldeyer nel 1888. Si traduce letteralmente come un corpo dipinto. Il primo oggetto di ricerca è stato il moscerino della frutta.
Il cromosoma è la struttura del nucleo cellulare che immagazzina le informazioni ereditarie. Sono formati da una molecola di DNA, che contiene molti geni. In altre parole, un cromosoma è una molecola di DNA. La sua quantità in diversi animali non è la stessa. Quindi, ad esempio, un gatto ha 38 e una mucca ha -120. È interessante notare che il numero più piccolo lombrichi e formiche. Il loro numero è di due cromosomi e il maschio di quest'ultimo ne ha uno.
Negli animali superiori, così come nell'uomo, l'ultima coppia è rappresentata dai cromosomi sessuali XY nei maschi e XX nelle femmine. Va notato che il numero di queste molecole per tutti gli animali è costante, ma per ogni specie il loro numero è diverso. Ad esempio, considera il contenuto dei cromosomi in alcuni organismi: scimpanzé - 48, gamberi -196, lupo - 78, lepre - 48. Ciò è dovuto a diversi livelli organizzazione di un animale.
Su una nota! I cromosomi sono sempre disposti a coppie. I genetisti affermano che queste molecole sono i portatori elusivi e invisibili dell'ereditarietà. Ogni cromosoma contiene molti geni. Alcuni credono che più sono queste molecole, più sviluppato è l'animale e il suo corpo è più complesso. In questo caso, una persona non dovrebbe avere 46 cromosomi, ma più di qualsiasi altro animale.
È necessario prestare attenzione! Nelle scimmie, il numero di cromosomi è vicino a quello degli esseri umani. Ma ogni tipo ha risultati diversi. Quindi, diverse scimmie hanno il seguente numero di cromosomi:
Nella famiglia canina ( mammiferi predatori) hanno più cromosomi delle scimmie.
Nei mammiferi che hanno importanza economica, il numero di queste molecole è il seguente:
Informativo! I criceti hanno i più grandi set di cromosomi tra gli animali. Ne hanno 92 nel loro arsenale. Anche in questa fila ci sono i ricci. Hanno 88-90 cromosomi. E il minor numero di queste molecole è dotato di canguri. Il loro numero è 12. Un fatto molto interessante è che il mammut ha 58 cromosomi. I campioni vengono prelevati da tessuto congelato.
Per maggiore chiarezza e comodità, nel riepilogo verranno presentati i dati degli altri animali.
Il nome dell'animale e il numero di cromosomi:
| Faina maculata | 12 |
| Canguro | 12 |
| topo marsupiale giallo | 14 |
| formichiere marsupiale | 14 |
| opossum comune | 22 |
| Opossum | 22 |
| Visone | 30 |
| tasso americano | 32 |
| Korsak (volpe delle steppe) | 36 |
| Volpe tibetana | 36 |
| piccolo panda | 36 |
| Gatto | 38 |
| un leone | 38 |
| Tigre | 38 |
| Procione | 38 |
| castoro canadese | 40 |
| Iene | 40 |
| Topo domestico | 40 |
| Babbuini | 42 |
| Ratti | 42 |
| Delfino | 44 |
| conigli | 44 |
| Umano | 46 |
| lepre | 48 |
| Gorilla | 48 |
| Volpe americana | 50 |
| puzzola a strisce | 50 |
| Pecora | 54 |
| Elefante (asiatico, savana) | 56 |
| Mucca | 60 |
| Capra domestica | 60 |
| scimmia lanosa | 62 |
| Un asino | 62 |
| Giraffa | 62 |
| Mulo (un ibrido di un asino e una cavalla) | 63 |
| Cincillà | 64 |
| Cavallo | 64 |
| Grigio volpe | 66 |
| Cervo dalla coda bianca | 70 |
| Volpe paraguaiana | 74 |
| volpe piccola | 76 |
| Lupo (rosso, rosso, criniera) | 78 |
| Dingo | 78 |
| Coyote | 78 |
| Cane | 78 |
| sciacallo comune | 78 |
| Pollo | 78 |
| Piccione | 80 |
| Tacchino | 82 |
| Criceto ecuadoriano | 92 |
| lemure comune | 44-60 |
| Volpe artica | 48-50 |
| Echidna | 63-64 |
| ricci | 88-90 |
Il numero di cromosomi in diverse specie animali
Come puoi vedere, ogni animale ha un diverso numero di cromosomi. Anche tra i membri della stessa famiglia, gli indicatori differiscono. Consideriamo l'esempio dei primati:
Perché sia così rimane un mistero.
Nome della pianta e numero di cromosomi:
