CE SUNT HETEROCROMOZOMII - BIOLOGIE - 2025

Cei heterocromosomas sunt o pereche de cromozomi sunt constituite de așa - numite cromozomi sexuali, care sunt diferite una de cealaltă, și autozomi. De asemenea, sunt cunoscuți sub denumirea de alosomi, idiochromozomi sau cromozomi heterotipici. Ei determină sexul la animale, precum și la plantele cu sisteme de determinare a cromozomiei.

Când cromozomii care definesc organismele unei specii sunt aranjați în ceea ce privește forma, dimensiunea și alte caracteristici morfologice, obținem cariotipul lor.

În organismele diploide, fiecare cromozom, în special cromozomii somatici sau autosomali, are o pereche de caracteristici identice (homochromosom) - deși nu sunt neapărat identice în secvență.

Individul care poartă cele două tipuri diferite de cromozomi sexuali se numește sex heterogametic al speciei: în cazul oamenilor, sexul heterogametic este bărbatul (XY; femeile sunt XX), dar la păsări este vorba de femele (ZW ; masculii sunt ZZ).

În alte cazuri, ca și în cazul unor insecte, femelele sunt XX și masculii X (sau XO). În ultimul caz, așa cum se vede în Hymenoptera, bărbații sunt bărbați doar pentru că sunt persoane haploide.

Din acest motiv, ar fi un caz extrem de hemizigozitate pentru X, care ne obligă să luăm în considerare acest cromozom X străin conceptelor de homo- sau heterochromozom. La alte animale, condițiile de mediu determină sexul individului.

Diferențele dintre cromozomii sexuali

Cromozomii sexuali sunt heterochromozomii prin excelență.

În cazul ființelor umane, ca și în restul mamiferelor, cromozomii prezenți la indivizii de sex masculin sunt foarte diferiți unul de celălalt. Cromozomul Y este mult mai mic decât cromozomul X - de fapt, cromozomul Y are doar o treime din dimensiunea cromozomului X.

În consecință, conținutul genelor de pe cromozomul Y este, în mod evident, mult mai mic decât la „perechea” sa X: cromozomul X a fost estimat că nu are mai puțin de 1000 de gene diferite, în timp ce cromozomului Y este atribuit capacitatea de a codifica nu mai mult de 200 de gene diferite.

Diferențele dintre bărbați și femei

Această mică informație stabilește totuși mari diferențe între bărbați și femei: de fapt, cromozomul Y este ceea ce face ca un bărbat să fie așa. În schimb, cromozomul X ne face pe toți oameni viabili.

În procesul de fertilizare, la primirea unui cromozom Y, zigotul va da naștere unui făt care va dezvolta testicule și, prin urmare, individul va avea toate caracteristicile sexuale care definesc masculul speciei.

Pe lângă codificarea acestui factor de dezvoltare testiculară, cromozomul Y, dintre puținele gene pe care le deține, codifică factori care determină fertilitatea masculină, precum și altele care ar putea juca un rol important în longevitatea individului.

Cu alte cuvinte, pentru a fi masculin sau feminin (sau pur și simplu pentru a exista) avem nevoie de cel puțin un cromozom X; Dar pentru a fi bărbat, avem nevoie și de un cromozom Y care ne permite, printre altele, să producem spermă.

În plus față de diferențele indicate, regiunile de omologie dintre ambii cromozomi sexuali, spre deosebire de ceea ce se întâmplă cu oricare dintre perechile autosomale, sunt foarte limitate - ceea ce indică faptul că nu sunt, strict vorbind, omologe.

Atât de mult, încât pe cromozomul X mai putem găsi vestigii ale frăției noastre trecute cu neandertalii, în timp ce pe cromozomul Y, evenimentele de selecție purificatoare au îndepărtat toate urmele acestora.

Regiunile „omologiei” care determină contactele necesare pentru a realiza un proces eficient de segregare cromozomială între cromozomele X și Y în timpul meiozei sunt limitate la porțiuni subtelomerice foarte mici.

În cele din urmă, la femei, cromozomii X suferă în mod activ recombinare; la bărbați, puținele domenii de complementaritate între membrii perechii heterochromatice determină faptul că nu există practic recombinare - cel puțin așa cum o știm în perechi de cromozomi somatici omologi sau o pereche XX.

În consecință, sistemele de reparare a ADN-ului pe cromozomul Y sunt mult mai puțin eficiente decât pe cromozomul X.

XX / XY sistem de determinare a sexului

La indivizii cu sistemul de determinare a sexului XX / XY, tatăl este cel care definește cromozomial sexul descendenților. Mama produce gameți doar cu cromozomi X, pe lângă setul haploid de cromozomi somatici și este numită sexul omogametic al speciei.

Tatăl (sex heterogametic) poate produce gameți cu cromozomi X sau gameți cu cromozomi Y: probabilitatea de a da naștere unor indivizi de un sex sau altul, prin urmare, este aceeași și va depinde de cromozomul sexual purtat de spermă ca Fiecare ovul care trebuie fertilizat poartă un singur cromozom X.

Prin urmare, este ușor de dedus că cromozomul Y este moștenit patrilineal: adică trece doar de la părinți la copii. La fel cum mitocondriile sunt moștenite, bărbații și femeile, matrilineal de la o singură femelă ancestrală, toți bărbații își pot urmări cromozomul Y către un singur strămoș masculin - dar mult mai recent decât primul.

Alte utilizări ale termenului

De asemenea, în cadrul aceleiași genetici, acei cromozomi care sunt bogați în regiuni heterocromatice sunt numiți heterocromozomi. Heterochromatina (ADN, în plus față de proteinele sale însoțitoare) este acea porțiune din materialul ereditar (doar ADN) care este foarte compactat și, prin urmare, nu este exprimată.

Cazul cel mai izbitor și curios al unui cromozom extrem de heterocromatic este așa-numitul corp Barr. Acesta este doar unul dintre cromozomii X inactivi de la mamiferele feminine.

Pentru a compensa doza de genă derivată din prezența a doi cromozomi X în locul unuia, ca în cazul bărbaților din specii, la femei, în stadii incipiente ale dezvoltării, unul dintre cromozomii X este redus la tăcere, hipermetilat și foarte compact.

Cu alte cuvinte, Corpul Barr nu este doar un heterocromosom, deoarece este complet heterocromatic, ci și pentru că, morfologic vorbind, este complet diferit de omologul său care nu a tăcut (cel puțin atâta timp cât celula nu se împarte).

Referințe

1. Brooker, RJ (2017). Genetică: analiză și principii. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, SUA.
2. Goodenough, UW (1984) Genetică. WB Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, SUA.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). O introducere în analiza genetică ( ediția ^a 11- ^a ). New York: WH Freeman, New York, NY, SUA.
4. Pertea M., Salzberg, SL (2010) Între pui și struguri: estimarea numărului de gene umane. Biologia genomului 11: 206.
5. Strachan, T., Read, A. (2010). Genetică moleculară umană. Garland Science. p. 45. ISBN 978-1-136-84407-2.