Ktoré zviera má najviac chromozómov? Rod: Cricetulus = Škrečky šedé
Chromozóm je štruktúra obsahujúca nukleovú kyselinu a je zodpovedná za ukladanie, vykonávanie a prenos informácií o dedičných vlastnostiach. Jeho základom je molekula DNA – kyselina deoxyribonukleová. Existujú dva typy chromozómov:
- eukaryoty – obsahujú molekuly DNA v jadre a mitochondriách;
- Prokaryoty – štruktúry obsahujúce DNA sa nachádzajú v bunke bez jadra.
Chromozómy umiestnené vo vnútri jadra sú dlhé reťazce genetickej informácie. Gén je jednotka dedičnosti živých bytostí, časť DNA. Chromozómy sa nazývajú aj častice dedičnosti tvoria páry - človek ich má 23, to znamená, že všetky dedičné informácie o človeku sú obsiahnuté na 46 časticiach.
Počet chromozómov u zvierat
U mačiek je počet párov chromozómov 19 a celkový počet častíc dedičnosti je 38. Každý gén je zodpovedný za samostatnú vlastnosť tela a mnohé z nich sa navzájom ovplyvňujú a jednu vlastnosť môžu ovládať viaceré génov naraz, takže je ťažké ich študovať.
Bunky sa tvoria z DNA a chromozómov. Môžeme povedať, že chromozóm je molekula DNA a obsahuje veľa génov. Počet chromozómov u rôznych zvierat môže byť rovnaký, napríklad prasa má rovnaký počet ako mačka – 38. Najmenší počet častíc dedičnosti pozorujeme u dážďoviek (2). Mravce sú tiež držiteľmi rekordov v tomto ohľade: ženy majú 2 častice a muži majú 1.
Posledný pár chromozómov u muža je XY a u žien je to XX. Podobná situácia je aj u vyšších zvierat, vrátane mačiek a psov. Ale počet molekúl pre každý typ zvieraťa, aj keď je konštantný, sa líši v množstve pre každý organizmus:
- zajac – 48;
- rak – 196;
- opica – 54;
- krava - 60;
- kôň – 64.
Zo zvierat je najpočetnejšia chromozómová sada u škrečkov (92), o niečo menej u ježkov (90). Minimálny počet takýchto molekúl v klokanoch je 12. Na základe vzoriek zmrazeného tkaniva mamuta sa zistilo, že má 58 chromozómov.
Kúsky mačacej dedičnosti
Veda o genetike študuje dedičnosť a počet chromozómov. Počet a štruktúra častíc dedičnosti pre každý druh zvieraťa je konštantný parameter a nazýva sa karyotyp. Akékoľvek odchýlky môžu vyvolať dedičné choroby, výskyt neaktívnych jedincov alebo nových druhov. Všetky páry chromozómov a mačka ich má 19, majú rovnaký tvar a vzhľad . Výnimkou je jeden pár, ktorý je zodpovedný za sexuálne charakteristiky – má častice dedičnosti rôznych veľkostí: chromozóm X, ktorý určuje ženské pohlavie, je väčší a mužské pohlavie Y má menšiu veľkosť. Pohlavie budúceho jedinca závisí od ich kombinácie pri oplodnení.
Informácie vložené do DNA sa nazývajú genotyp a vonkajšie vyjadrenie charakteristík sa nazýva fenotyp. Všetky gény sú spárované – jeden od každej mačky. Jeden z nich je dominantný, silnejší a určuje prejav jeho vlastností u mačiatok. Druhá je recesistická, je utláčaná dominantou a je skrytá, kým nie je potrebná. A keď sa spoja dvaja recesisti- z mačky a mačky potom dostanete mačiatka, ktoré nie sú podobné ani jednému, ani druhému. Napríklad biela a čierna mačka môžu produkovať červené potomstvo, ak sú za červenú farbu zodpovedné oba recesívne gény. Mačacie dedičné znaky sú nasledovné:
- rozmery a obrys ušnice, umiestnenie uší;
- farba srsti a dĺžka vlasov;
- pigmentácia očí;
- dĺžka chvosta a iné.
Utrácanie defektných jedincov sa vykonáva s cieľom zachovať čistotu plemena na základe analýzy chromozómovej sady. Je dôležité viesť evidenciu odchýlok zaznamenaných porúch, aby sme sa pokúsili ovplyvniť nápravu anomálií racionálnym kŕmením a výcvikom mačiek. Týmto spôsobom je možné odhaliť potlačené gény, ktoré môžu ovplyvniť zlepšenie plemena alebo dať impulz k vytvoreniu nového.
Farba srsti a zreníc
Mapa spred 20 rokov Dedičné častice mačky zahŕňali len desiatky génov, no dnes sú ich už tisíce. Medzi nimi sú jednotky zodpovedné za sfarbenie, mutácie, ktoré vedú k zmenám farby srsti. Napríklad jedna zo somatických častíc je nesexuálna, obsahuje šesť prvkov farebných mutácií: nachádza sa v protoonkogéne a inhibuje migráciu melanoblastov. Výsledkom je, že tieto nemajú možnosť dostať sa včas do kože, čo znamená, že pigment sa nedostane k srsti srsti. Preto sa vytvorí biely plášť vlny.
Ak niektoré melanoblasty preniknú do vlasových folikulov na hlave mačky, objavia sa farebné škvrny. Mutačné melanoblasty sa môžu dostať aj na sietnicu oka, ale ich počet môže byť rôzny: ak je ich počet malý, farba sa zmení na modrú a ak je ich veľa, zreničky budú žlté.
Na tom istom chromozóme– častica dedičnosti obsahuje gén zodpovedný za sfarbenie srsti. Jeho obvyklá štrukturálna forma mu dáva pruhovanú farbu a pruhy môžu byť prerušované alebo súvislé. Existuje polodominantná zmena, napríklad habešské tabi. Homozygotní jedinci s párom normálnych štruktúrnych foriem pre túto zmenu nemajú vôbec žiadne pruhy a ich farba srsti je jednotná. Ale u heterozygotných jedincov z takejto mutácie sa na tvári, labkách a chvoste objavujú pruhy. Keď je zmena recesívna, priečne pruhy sa deformujú do nepravidelne tvarovaných línií a na chrbte mačiek sa objavuje silný pozdĺžny čierny pruh.
Mutácie v géne ovplyvňujúcom enzým tyrozinázu spôsobujú albinizmus, ktorý sa vyskytuje nielen u mačiek, ale aj u iných druhov cicavcov. Znížená aktivita tyrozinázy závisí od teploty mačky - čím je nižšia, tým je enzým aktívnejší. Výsledkom je intenzívnejšie sfarbenie okrajových častí tela: nosa, špičiek labiek a chvosta a uší u barmských mačiek.
Zo školských učebníc biológie už každý poznal pojem chromozóm. Koncept navrhol Waldeyer v roku 1888. Doslova sa prekladá ako maľované telo. Prvým objektom výskumu bola ovocná muška.
Všeobecné informácie o zvieracích chromozómoch
Chromozóm je štruktúra v bunkovom jadre, ktorá uchováva dedičné informácie. Sú tvorené z molekuly DNA, ktorá obsahuje veľa génov. Inými slovami, chromozóm je molekula DNA. Jeho množstvo sa u rôznych zvierat líši. Napríklad mačka má 38 a krava 120. Zaujímavosťou je, že najmenší počet majú dážďovky a mravce. Ich počet sú dva chromozómy a muž z druhého má jeden.
U vyšších živočíchov, ako aj u ľudí, je posledný pár reprezentovaný XY pohlavnými chromozómami u mužov a XX u žien. Je potrebné poznamenať, že počet týchto molekúl je konštantný pre všetky zvieratá, ale ich počet sa u každého druhu líši. Napríklad môžeme uvažovať o obsahu chromozómov v niektorých organizmoch: šimpanzy - 48, raky - 196, vlky - 78, zajac - 48. Je to spôsobené rôznou úrovňou organizácie konkrétneho zvieraťa.
Poznámka! Chromozómy sú vždy usporiadané v pároch. Genetici tvrdia, že tieto molekuly sú nepolapiteľnými a neviditeľnými nositeľmi dedičnosti. Každý chromozóm obsahuje veľa génov. Niektorí veria, že čím viac týchto molekúl, tým je zviera vyvinutejšie a jeho telo je zložitejšie. V tomto prípade by človek nemal mať 46 chromozómov, ale viac ako ktorékoľvek iné zviera.
Koľko chromozómov majú rôzne zvieratá?
Musíte venovať pozornosť! U opíc je počet chromozómov blízky počtu ľudských. Ale výsledky sú pre každý druh iné. Takže rôzne opice majú nasledujúci počet chromozómov:
- Lemury majú vo svojom arzenáli 44-46 molekúl DNA;
- Šimpanzy – 48;
- Paviány – 42,
- Opice – 54;
- Gibony – 44;
- Gorily – 48;
- Orangutan – 48;
- Makaky - 42.
Rodina psovitých (mäsožravé cicavce) má viac chromozómov ako opice.
- Takže vlk má 78,
- kojot má 78,
- malá líška má 76,
- ale obyčajný má 34.
- Predátorské zvieratá lev a tiger majú 38 chromozómov.
- Mačací miláčik ich má 38, zatiaľ čo jeho psí súper takmer dvojnásobok – 78.
U cicavcov, ktoré sú ekonomicky dôležité, je počet týchto molekúl nasledovný:
- králik – 44,
- krava - 60,
- kôň – 64,
- prasa – 38.
Vzdelávacie!Škrečky majú najväčšie sady chromozómov spomedzi zvierat. Vo svojom arzenáli ich majú 92. Aj v tomto rade sú ježkovia. Majú 88-90 chromozómov. A kengury majú najmenšie množstvo týchto molekúl. Ich počet je 12. Veľmi zaujímavým faktom je, že mamut má 58 chromozómov. Vzorky boli odobraté zo zmrazeného tkaniva.
Pre väčšiu prehľadnosť a pohodlie budú v súhrne uvedené údaje z iných zvierat.
Názov zvieraťa a počet chromozómov:
Kuny škvrnité | 12 |
Kengura | 12 |
Žltá vačnatá myš | 14 |
Mravčiar vačkovca | 14 |
Vačice obyčajná | 22 |
Vačice | 22 |
Mink | 30 |
Americký jazvec | 32 |
Corsac (líška stepná) | 36 |
tibetská líška | 36 |
Malá panda | 36 |
Cat | 38 |
Lev | 38 |
Tiger | 38 |
mýval | 38 |
Kanadský bobor | 40 |
Hyeny | 40 |
Domáca myš | 40 |
Paviány | 42 |
Potkany | 42 |
Delfín | 44 |
Králiky | 44 |
Ľudské | 46 |
Zajac | 48 |
Gorila | 48 |
Americká líška | 50 |
pruhovaný skunk | 50 |
Ovce | 54 |
Slon (ázijský, savana) | 56 |
krava | 60 |
Koza domáca | 60 |
Vlnená opica | 62 |
somár | 62 |
Žirafa | 62 |
Mule (hybrid osla a kobyly) | 63 |
činčila | 64 |
Kôň | 64 |
Sivá líška | 66 |
Jeleň bielochvostý | 70 |
Paraguajská líška | 74 |
Malá líška | 76 |
Vlk (červený, zázvor, hriva) | 78 |
Dingo | 78 |
kojot | 78 |
Pes | 78 |
Šakal obyčajný | 78 |
Kuracie | 78 |
Holub | 80 |
Turecko | 82 |
Ekvádorský škrečok | 92 |
Lemur obyčajný | 44-60 |
Arktická líška | 48-50 |
Echidna | 63-64 |
Jerzy | 88-90 |
Počet chromozómov u rôznych živočíšnych druhov
Ako vidíte, každé zviera má iný počet chromozómov. Dokonca aj medzi zástupcami tej istej rodiny sa ukazovatele líšia. Môžeme sa pozrieť na príklad primátov:
- gorila má 48,
- makak má 42 a kosmáč má 54 chromozómov.
Prečo je to tak, zostáva záhadou.
Koľko chromozómov majú rastliny?
Názov rastliny a počet chromozómov:
Video
Genetika, niekedy nazývaná aj dedičnosť, je jedným z komplexných vedných odborov, ktoré sa stále študujú a skúmajú. Hoci genetika zostáva pre mnohých ľudí veľmi zložitou záležitosťou, je neoceniteľným nástrojom pri chove škrečkov. Zvyčajne sa pozeráme na genetiku farieb. Ak chcete chovať určitú farbu, musíte vedieť, ako sa dedí. Okrem toho existujú kombinácie génov, ktoré by v chove nemali byť povolené. Taktiež pri chove zvierat sa môžete stretnúť s akýmikoľvek abnormalitami a potom vám genetika pomôže určiť, kde sa to mohlo zdediť a ako sa to dá napraviť.
Chromozómy, lokus, gény, rekombinácia, alely
Každá bunka obsahuje určitý počet chromozómov. Bunky škrečkov Djungarian a Campbellových majú 28 chromozómov. Škrečky Roborovského ich majú 34 a škrečky čínske 22. Počet chromozómov je vždy párny a tvoria sa v pároch. Stáva sa to preto, že vajíčko a spermie majú iba polovicu celkového počtu chromozómov. Keď je vajíčko oplodnené, chromozómy sa spoja. Nededí sa gén rodičovského zvieraťa, ale celý chromozóm. U džungárov a Campbellovcov zdedí škrečok 14 chromozómov od samca a 14 od samice.
Chromozóm je dlhá niť rozdelená na časti septami. Jeden takýto kus sa nazýva locus. Jeden lokus obsahuje jeden gén. Gén je vlastne krátky kúsok DNA, ktorý vedie k určitým vlastnostiam, napríklad pokiaľ ide o farbu, typ srsti, stavbu tela atď.
S vývojom kombinácie vajíčka a spermie sa môžu objaviť nové kombinácie génov, keď sa vymieňajú kúsky chromozómov. Tento proces sa nazýva rekombinácia. Gény, ktoré sú blízko seba, zostávajú blízko seba. Ide o párové gény (alely). Rozdelenie dvoch alel je rovnako jedinečné ako mutácia. Nižšie si prečítajte aj o hybridoch.
Ak sa bližšie pozrieme na časť chromozómu, vyzerá to ako točité schodisko. Kúsok DNA tvorí kód pozostávajúci zo série písmen. Sú to rovnaké štyri písmená A, T, C a G, ale len v inom poradí. Priečky rebríčka tvoria štyri látky: adenín (A), tymín (T), cytozín (C) a guanín (G).
Mutácie
Niekedy sa stane, že pri delení bunky sa nesprávne skopíruje gén. Túto zmenu nazývame mutácia. Mutácie často vedú k nedostatočnému fungovaniu alebo dokonca k smrti bunky. Niekedy má mutácia za následok lepšie vlastnosti alebo viditeľný rozdiel, ako je iná farba alebo dlhšia srsť. Mutácie sa vyskytujú pomerne zriedkavo. Aj keď u väčšiny zvierat vidíte, že sa vracajú rovnaké farebné mutácie. Vysvetľuje to teória, že hovoríme o „rodových génoch“, ktoré sú prítomné v rôznych živočíšnych druhoch. Je to spôsobené ochranným sfarbením. Keď sa určitá živočíšna odroda ocitne v inom prostredí, vďaka tejto mutácii dostane zviera inú farbu, pomocou ktorej sa stane pre prirodzených nepriateľov menej nápadným. To zvyšuje šance na prežitie. Môže sa stať, že gén, ktorý už bol predtým zmenený, sa opäť zmení. Mutácia sa nachádza na rovnakom mieste.
Dominantné, recesívne, homozygotné, heterozygotné
Mutácia môže byť dedičná recesívne alebo dominantne. Dominantný znamená, že gén je dominantný. Je viditeľný, aj keď je prítomný iba jeden takýto gén. Recesívny znamená podriadený, sekundárny. Ak je prítomný iba jeden takýto gén, nie je viditeľný. Keď sa zdedia dva identické recesívne gény, ich prítomnosť sa stáva viditeľnou.
"Homozygot" znamená, že pár chromozómov na rovnakom lokuse má rovnaký gén (buď oba gény sú dominantné, alebo sú oba recesívne).
„Heterozygotný“ znamená, že chromozomálny pár na rovnakom lokuse má odlišný gén – dominantný a recesívny.
Gény spojené s pohlavím
Zo všetkých chromozómov je iba jeden zodpovedný za pohlavie. Žena má dva X chromozómy a muž má jeden X a jeden Y chromozóm. Nedávne štúdie ukázali, že len jeden gén na chromozóme Y určuje pohlavie jedinca. Bez tohto génu bude výsledkom samica. Spolu s týmto génom sa na pohlavnom chromozóme nachádzajú aj ďalšie gény. Tieto gény sa nazývajú gény viazané na pohlavie.
Úmrtnosť
Niektoré mutácie v homozygotnej forme (= dva rovnaké gény) sú smrteľné. Hovoríme tomu letalita alebo letálny faktor. Môže sa stať, že zárodok odumrie v zárodku, ale môžu nastať aj mutácie, ktoré sa postarajú o vlastnosti a rozdiely, ktoré sú markantné. Ak embryo zomrie, často sa to stane okolo štvrtého dňa tehotenstva. Na resorpciu (= absorpciu) zostáva dostatok času. Embryá sú takmer vždy resorbované, ale niekedy sa ďalej vyvíjajú a stávajú sa vápenatými. Veľké problémy môže matke spôsobiť kalcifikácia. Aby ste im zabránili, je lepšie nemnožiť zvieratá so smrteľnými mutáciami.
F1, F2, F3
Keď niečo zámerne vypíšete, F1 znamená prvú generáciu, F2 znamená druhú a F3 znamená tretiu.
Farebné kódy / kódy pre záznam mutácií
Na jednoduchšie označenie mutácií/zdedených farieb boli vynájdené písmená na označenie farebných génov. Niekedy sa na označenie konkrétnej farby používa kombinácia písmen. Takže „aa“ znamená čierna a „Pepe“ znamená perla (Pe + pe; Pe sú prvé písmená slova Pearl).
Recesívny gén je označený veľkými písmenami a dominantný gén je označený veľkými písmenami. Čierna je recesívny gén. Zviera s jedným čiernym génom a jedným nie čiernym génom sa bude označovať ako "Aa". Toto zviera nie je čierne. Ak zviera nemá žiadne čierne gény, potom bude geneticky reprezentované ako "AA".
Často nie sú zapísané písmená génov, ktoré zviera nenesie. Napríklad AAbbDDpp sa často zapíše ako bbpp; AA aj DD „vypadli“, pretože ich nenosia zvieratá.
Ak chcete pomôcť určiť, aké farby môžu byť vo vrhu, použite tabuľku, v ktorej sú umiestnené génové kódy rodičovských jedincov. Potom si môžete zapísať možné kombinácie génov a určiť, ktorým farbám zodpovedajú.
Animácia nižšie symbolizuje párenie prirodzene sfarbeného škrečka, ktorý nenesie čierny gén, s čiernym škrečkom. Znázorňujú to kódy AA x aa. V prvej generácii (F1) budú produkované iba prirodzene sfarbené škrečky nesúce čierny gén. (AA x aa dáva 100 % Aa). V druhej generácii (F2) bude čierny nosič spárovaný s iným čiernym nosičom (Aa x Aa). Toto spojenie vytvorí 75 % prírodnej farby a 25 % čiernej. Inými slovami: Aa x Aa dáva 25 % AA, 50 % Aa a 25 % aa.
Nasledujúce kódy sa používajú na označenie génov trpasličích škrečkov:
aa | Čierna | recesívne | Nie smrteľné |
bb | Hnedá/Argenta s čiernymi očami | recesívne | Nie smrteľné |
cc | Albín | recesívne | Nie smrteľné |
dd | Modrá/opálová | recesívne | Nie smrteľné |
pp | Žltá s červenými očami / Argenta | recesívne | Nie smrteľné |
Pl | Platina | Dominantný | Nie smrteľné |
Mi | Bodkovaný | Dominantný | Smrteľné |
Mo | Bodkovaný | Dominantný | Nie smrteľné |
sa | satén | recesívne | Nie smrteľné |
rx | Rex | recesívne | Nie smrteľné |
Pe | Pearl | Dominantný | Smrteľné |
Ma | mandarínka | Dominantný | Smrteľné |
Pri chove škrečkov, ktorých farby pozostávajú z niekoľkých kombinácií, sa všetko skomplikuje. Keď zmiešate ddpp s aa, dostanete AaDdPp v prvej generácii. Keď skombinujete AaDdPp s AaDdPp v druhej generácii, získate obrovské množstvo rôznych kombinácií.
S AaDdPp x AaDdPp je najlepšie urobiť tri tabuľky, a to Aa x Aa, Dd x Dd a Pp x Pp. Potom ich skombinujte. Potom spočítajte počet kombinácií (s AaDdPp x AaDdPp je možných 64 kombinácií). Môžete vypočítať počet možných kombinácií. S tromi kódmi to bude 4 x 4 x 4 = 64. Potom rozdelíte kombinácie podľa farieb. Potom bude možné vypočítať šance, ktorá konkrétna farba je prítomná v tomto párení.
Niekedy sa stáva, že zvieratá sú nositeľmi mnohých farieb. Keď navzájom chováte dve z týchto zvierat, môžete získať toľko farebných variácií, že je ťažké presne predpovedať, aké farby potomstvo vytvorí.
Hybridy
Ako ste sa už dočítali, škrečok trpasličí nededí gény svojich rodičov, ale chromozómy. Vďaka rekombinácii môžu kúsky chromozómov meniť miesta. Ale gény umiestnené v blízkosti sú spárované. Hybridný škrečok s najväčšou pravdepodobnosťou nemá len jeden gén z inej odrody, ale kúsok chromozómu z inej odrody, a teda veľa génov z tejto odrody. Inými slovami, hybrid vždy zostáva hybridom.
Preklad z holandčiny: Marina Shikman
Vzdal sa Charles Darwin na konci svojho života svojej teórie ľudskej evolúcie? Našli starovekí ľudia dinosaurov? Je pravda, že Rusko je kolískou ľudstva a kto je yeti – možno jeden z našich predkov, stratený v priebehu storočí? Hoci paleoantropológia – veda o ľudskej evolúcii – prekvitá, pôvod človeka je stále opradený mnohými mýtmi. Sú to antievolučné teórie a legendy generované masovou kultúrou a pseudovedecké myšlienky, ktoré existujú medzi vzdelanými a dobre čitateľnými ľuďmi. Chcete vedieť, ako to všetko „naozaj“ bolo? Alexander Sokolov, šéfredaktor portálu ANTHROPOGENES.RU, zozbieral celú zbierku podobných mýtov a overil si ich platnosť.
Na úrovni každodennej logiky je zrejmé, že „opica je chladnejšia ako človek – má o dva chromozómy viac!“ Takto je „pôvod človeka z opice konečne vyvrátený“...
Pripomeňme našim milým čitateľom, že chromozómy sú veci, v ktorých je DNA zabalená v našich bunkách. Ľudia majú 23 párov chromozómov (23 sme dostali od našej mamy a 23 od nášho otca. Spolu je 46). Kompletná sada chromozómov sa nazýva "karyotyp". Každý chromozóm obsahuje veľmi veľkú molekulu DNA, pevne stočenú.
Nie je dôležitý počet chromozómov, ale gény, ktoré tieto chromozómy obsahujú. Rovnaký súbor génov môže byť zabalený do rôzneho počtu chromozómov.
Napríklad boli odobraté dva chromozómy a zlúčené do jedného. Počet chromozómov sa znížil, ale genetická sekvencia, ktorú obsahujú, zostáva rovnaká. (Predstavte si, že medzi dvoma susednými miestnosťami bola prelomená stena. Výsledkom je jedna veľká miestnosť, ale obsah – nábytok a parkety – je rovnaký...)
K fúzii chromozómov došlo u nášho predka. To je dôvod, prečo máme o dva chromozómy menej ako šimpanzy, napriek tomu, že gény sú takmer rovnaké.
Ako vieme o podobnosti ľudských a šimpanzích génov?
V sedemdesiatych rokoch, keď sa biológovia naučili porovnávať genetické sekvencie rôznych druhov, urobili to pre ľudí a šimpanzov. Špecialisti boli v šoku: “ Rozdiel v nukleotidových sekvenciách dedičnej látky - DNA - u ľudí a šimpanzov ako celku predstavoval 1,1%,– napísal slávny sovietsky primatológ E.P. Friedman v knihe „Primáti“. -... Druhy žiab alebo veveričiek v rámci toho istého rodu sa navzájom líšia 20 až 30-krát viac ako šimpanzy a ľudia. To bolo také prekvapujúce, že bolo naliehavo potrebné nejako vysvetliť rozpor medzi molekulárnymi údajmi a tým, čo je známe na úrovni celého organizmu.» .
A v roku 1980 v renomovanom časopise Veda Bol publikovaný článok tímu genetikov z University of Minneapolis: The Striking Resemblance of High-Resemblance G-Banded Chromozómov človeka a šimpanza („Nápadná podobnosť sfarbených chromozómov s vysokým rozlíšením u ľudí a šimpanzov“).
Vedci použili v tom čase najnovšie metódy farbenia chromozómov (na chromozómoch sa objavujú priečne pruhy rôznej hrúbky a jasu, každý chromozóm má svoju špeciálnu sadu pruhov). Ukázalo sa, že u ľudí a šimpanzov sú chromozómové pruhy takmer totožné! Ale čo ten extra chromozóm? Je to veľmi jednoduché: ak oproti druhému ľudskému chromozómu postavíme 12. a 13. šimpanzí chromozóm do jednej línie a spojíme ich na ich koncoch, uvidíme, že spolu tvoria druhý ľudský chromozóm.
Neskôr, v roku 1991, sa vedci bližšie pozreli na bod domnelej fúzie na druhom ľudskom chromozóme a našli tam to, čo hľadali – sekvencie DNA charakteristické pre teloméry – koncové časti chromozómov. Ďalší dôkaz, že na mieste tohto chromozómu boli kedysi dva!
Ako však k takémuto spojeniu dôjde? Povedzme, že jeden z našich predkov mal dva chromozómy spojené do jedného. Skončil s nepárnym počtom chromozómov – 47, kým zvyšok nezmutovaných jedincov ich mal ešte 48! A ako sa potom takýto mutant rozmnožoval? Ako sa môžu krížiť jedinci s rôznym počtom chromozómov?
Zdalo by sa, že počet chromozómov jasne odlišuje druhy od seba a je neprekonateľnou prekážkou hybridizácie. Predstavte si prekvapenie výskumníkov, keď pri štúdiu karyotypov rôznych cicavcov začali objavovať variácie v počte chromozómov v rámci niektorých druhov! V rôznych populáciách piskora obyčajného sa teda toto číslo môže pohybovať od 20 do 33. A odrody piskora pižmového, ako je uvedené v článku P. M. Borodina, M. B. Rogacheva a S. I. Oda, sa „odlišujú od seba viac ako ľudia od šimpanzov: zvieratá žijúce na juhu Hindustanu a Srí Lanky majú 15 párov chromozómov. vo svojom karyotype a všetky ostatné piskory od Arábie až po ostrovy Oceánie majú 20 párov... Ukázalo sa, že počet chromozómov sa znížil, pretože päť párov chromozómov typickej odrody sa navzájom zlúčilo: 8. so 16., 9? Som z 13-ky atď."
Tajomstvo! Pripomínam, že počas meiózy - bunkového delenia, ktoré má za následok tvorbu pohlavných buniek - sa každý chromozóm v bunke musí spojiť so svojim homológnym párom. A potom, keď sa spojí, objaví sa nepárový chromozóm! Kam by mala ísť?
Ukazuje sa, že problém je vyriešený! P. M. Borodin opisuje tento proces, ktorý osobne zaznamenal v 29-chromozomálnych punare. Punare sú štetnaté potkany pochádzajúce z Brazílie. Jedince s 29 chromozómami boli získané krížením medzi 30- a 28-chromozomálnymi punares patriacimi do rôznych populácií tohto hlodavca.
Počas meiózy u takýchto hybridov sa párové chromozómy úspešne našli. „A zvyšné tri chromozómy tvorili trojicu: na jednej strane dlhý chromozóm dostal od 28-chromozomálneho rodiča a na druhej strane dva kratšie, ktoré pochádzali od 30-chromozomálneho rodiča. Zároveň každý chromozóm zapadol na svoje miesto.“
? Môžete jednoducho vysvetliť, čo je chromozóm?
? Chromozóm je fragment genómu akéhokoľvek organizmu (DNA) v komplexe s proteínmi. Ak je u baktérií zvyčajne celý genóm jeden chromozóm, potom v zložitých organizmoch s výrazným jadrom (eukaryoty) je genóm zvyčajne fragmentovaný a komplexy dlhých fragmentov DNA a proteínu sú jasne viditeľné vo svetelnom mikroskope počas delenia buniek. Preto boli koncom 19. storočia popísané chromozómy ako farbiteľné štruktúry ("chroma" - farba v gréčtine).
? Existuje nejaký vzťah medzi počtom chromozómov a zložitosťou organizmu?
? Nie je tam žiadne spojenie. Jeseter sibírsky má 240 chromozómov, jeseter 120, no odlíšiť tieto dva druhy od seba na základe vonkajších vlastností je niekedy dosť ťažké. Samica muntjaca indického má 6 chromozómov, samci 7 a ich príbuzný, sibírsky srnec, má viac ako 70 (alebo skôr 70 chromozómov hlavnej sady a až tucet ďalších chromozómov). U cicavcov prebiehala evolúcia chromozómových zlomov a fúzií pomerne intenzívne a teraz vidíme výsledky tohto procesu, keď každý druh má často charakteristické znaky svojho karyotypu (súboru chromozómov). Ale nepochybne bolo všeobecné zvýšenie veľkosti genómu nevyhnutným krokom vo vývoji eukaryotov. To, ako sa tento genóm rozloží na jednotlivé fragmenty, sa zároveň nezdá byť veľmi dôležité.
? Aké sú niektoré bežné mylné predstavy o chromozómoch? Ľudia sú často zmätení: gény, chromozómy, DNA...
? Keďže chromozomálne preskupenia sa vyskytujú často, ľudia majú obavy z chromozomálnych abnormalít. Je známe, že extra kópia najmenšieho ľudského chromozómu (chromozóm 21) vedie k pomerne závažnému syndrómu (Downov syndróm), ktorý má charakteristické vonkajšie a behaviorálne znaky. Extra alebo chýbajúce pohlavné chromozómy sú tiež celkom bežné a môžu mať vážne následky. Genetici však opísali aj niekoľko relatívne neutrálnych mutácií spojených s výskytom mikrochromozómov alebo ďalších chromozómov X a Y. Myslím si, že stigmatizácia tohto javu je spôsobená tým, že ľudia vnímajú pojem normálne príliš úzko.
? Aké chromozomálne mutácie sa vyskytujú u moderných ľudí a k čomu vedú?
? Najčastejšie chromozomálne abnormality ? toto:
? Klinefelterov syndróm (XXY muži) (1 z 500) – charakteristické vonkajšie znaky, niektoré zdravotné problémy (anémia, osteoporóza, svalová slabosť a sexuálna dysfunkcia), sterilita. Môžu existovať behaviorálne znaky. Mnohé symptómy (okrem sterility) sa však dajú korigovať podávaním testosterónu. Pomocou moderných reprodukčných technológií je možné získať zdravé deti od nosičov tohto syndrómu;
? Downov syndróm (1 z 1000) – charakteristické vonkajšie znaky, oneskorený kognitívny vývoj, krátka dĺžka života, môže byť plodný;
? trizómia X (XXX ženy) (1 z 1000) – najčastejšie bez prejavov, plodnosť;
? XYY syndróm (muži) (1 z 1 000) – takmer žiadne prejavy, ale môžu sa vyskytnúť behaviorálne charakteristiky a možné problémy s reprodukciou;
? Turnerov syndróm (CO ženy) (1 z 1500) – nízky vzrast a iné vývinové znaky, normálna inteligencia, sterilita;
? vyvážené translokácie (1 z 1 000) – závisí od typu, v niektorých prípadoch môžu byť pozorované vývojové chyby a mentálna retardácia a môžu ovplyvniť plodnosť;
? malé extra chromozómy (1 v 2000) – prejav závisí od genetického materiálu na chromozómoch a pohybuje sa od neutrálnych až po závažné klinické príznaky;
Pericentrická inverzia chromozómu 9 sa vyskytuje u 1 % ľudskej populácie, ale toto preskupenie sa považuje za normálny variant.
Je rozdiel v počte chromozómov prekážkou kríženia? Existujú nejaké zaujímavé príklady kríženia zvierat s rôznym počtom chromozómov?
? Ak je kríženie vnútrodruhové alebo medzi blízko príbuznými druhmi, potom rozdiel v počte chromozómov nemusí prekážať kríženiu, ale potomkovia sa môžu ukázať ako sterilní. Medzi druhmi je známych veľa hybridov s rôznym počtom chromozómov, napríklad koňovité: medzi koňmi, zebrami a somármi sú všetky druhy hybridov a počet chromozómov u všetkých koňovitých je rôzny, a preto sú hybridy často sterilné. To však nevylučuje možnosť, že vyvážené gaméty môžu byť produkované náhodou.
- Aké nezvyčajné veci boli nedávno objavené v oblasti chromozómov?
? V poslednej dobe došlo k mnohým objavom týkajúcim sa štruktúry, funkcie a vývoja chromozómov. Obzvlášť sa mi páči práca, ktorá ukázala, že pohlavné chromozómy sa u rôznych skupín zvierat tvorili úplne nezávisle.
? Je však možné skrížiť muža s opicou?
? Teoreticky je možné takýto hybrid získať. Nedávno sa podarilo získať hybridy evolučne oveľa vzdialenejších cicavcov (nosorožec biely a čierny, alpaka a ťava atď.). Červený vlk v Amerike bol dlho považovaný za samostatný druh, ale nedávno sa ukázalo, že je hybridom medzi vlkom a kojotom. Je známe obrovské množstvo hybridov mačiek.
? A úplne absurdná otázka: je možné krížiť škrečka s kačicou?
? Tu s najväčšou pravdepodobnosťou nič nevyjde, pretože za stovky miliónov rokov evolúcie sa nahromadilo príliš veľa genetických rozdielov na to, aby nosič takto zmiešaného genómu mohol fungovať.
- Je možné, že v budúcnosti bude mať človek menej alebo viac chromozómov?
? Áno, je to celkom možné. Je možné, že sa spojí pár akrocentrických chromozómov a takáto mutácia sa rozšíri do celej populácie.
? Akú populárno-náučnú literatúru odporúčate na tému ľudskej genetiky? A čo populárno-vedecké filmy?
? Knihy biológa Alexandra Markova, trojzväzková „Genetika človeka“ od Vogela a Motulského (aj keď to nie je vedecký pop, ale existujú dobré referenčné údaje). Z filmov o ľudskej genetike mi nič nenapadne... Ale Shubinova „Vnútorná ryba“ je vynikajúci film a rovnomenná kniha o evolúcii stavovcov.
Rozhovor s Alexandrom Sokolovom