الرئيسيةعريقبحث

كروموسوم

صبغي

☰ جدول المحتويات

مخطط للكروموسوم (الصبغي) وفيه يظهر
(1) الكروماتيد
(2) قطعة مركزية
(3) الذراع القصير للكروماتيد
(4) والذراع الطويل للكروماتيد

الكرُومُوسُوم[1] أو الصِبْغِيّ[2][3][4] (Chromosome)‏ مشتق من اللغة الإغريقية: χρωμόσωμα أو chromosoma، حيث chroma تعني لون و soma تعني جسم. وهي حزمة منظمة البناء والتركيب يتكون معظمها من حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) في الكائنات الحية، تقع في نواة الخلية . وهي عادة لا توجد من تلقاء نفسها، وإنما تقترن في العضويات حقيقيات النوى مع العديد من البروتينات الهيكلية تسمى هستون، وتقوم هذه البروتينات إلى جانب بروتينات أخرى مرافقة بعملية توضيب وطي لسلسلة الـ DNA كيلا تبقى مفرودة على شكل خيوط متشابكة.

يمكن رؤية الكروموسومات عادة تحت المجهر الضوئي فقط عندما تكون الخلية في الطور التالي من الانقسام الخلوي (وذلك عندما تجتمع كل الكروموسومات بشكلها المتكثف في منتصف الخلية). قبل أن يحدث ذلك، يُنتسخ كل كروموسوم، وترتبط النسخة الجديدة من كل كرموسوم بالكروموسوم الأصلي عبر منطقة تدعى القسيم المركزي (centromere) مما يعطي الصبغي شكلاً يشبه إشارة الضرب أو حرف X (كما يظهر في الصورة على يسار الصفحة) وذلك عندما يتوضع القسيم المركزي قرب مركز الصبغي، أو يأخذ شكلاً مكوناً من ذراعين فقط (بشكل \/ تقريباً) وذلك عندما يتوضع القسيم المركزي قرب نهاية الصبغي. في هذه المرحلة يدعى كل من الصبغيين الأصلي والمنسوخ عنه بـ الصُبيغي (كروماتيد أو شق الصبغي chromatid) ويُطلق عندها اسم الصبغي على شقيّ الصبغي المترتبطين مع بعضهما بالقسيم المركزي. في الطور التالي للانقسام الخلوي يدعى هذا الصبغي الذي له شكل X بصبغي الطور التالي. في هذه المرحلة يكون الصبغي مكثفاً للغاية مما يجعل من السهل رؤيته تحت المجهر ودراسته. في الخلايا الحيوانية يصل الصبغي لمرحلة التكثف العالية هذه في طور الصعود وهو الطور الذي يأتي بعد الطور التالي وينفصل فيه شقا الصبغي عن بعضهما البعض.

إنّ عملية إعادة التركيب الجيني والتي تحدث أثناء الانقسام المنصف وما يتلوها من إنتاج للأعراس يلعب دوراً هاماً في التنوع الجيني. إذا حدثت عملية غير صحيحة أثناء إعادة التركيب الجيني قد يؤدي ذلك إلى عدم استقرار في الصبفي أو انتقال كروموسومي، وقد يؤدي ذلك إلى كارثة انقسامية يتلوها موت الخلية. ولكن وجود طفرات في الجينات قد يحمي الخلية ويجنبها الموت الخلوي المبرمج وبالتالي يتطور السرطان.

يختلف استخدام كلمة صبغي، فالبعض قد يقصد بها المعنى الواسع للكلمة، أي الكروماتين الموجود في الخلية بغض النظر عن إمكانية رؤيتها تحت المجهز الضوئي. فيما يستخدمها البعض الآخر بالمعنى الضيق للكلمة، أي الصبغي المتكثف الذي يمكن رؤيته تحت المجهر الضوئي خلال مرحلة الانقسام الخلوي.

تحتوي الخلايا الحية لجميع الكائنات من نبات وحيوان على عدد معين من الكروموسومات الخاصة بكل نوع منها. فهي تحمل المورثات التي تنقل صفات الآباء إلى الأبناء، وينطبق ذلك على النبات والحيوان بما فيها وحيدات الخلايا. يتكون تركيب الكروموسوم من جينات وهو يحمل بذلك الصفات الوراثية. وهو يتكون من حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) وبروتينات كثيرة، وهذا التركيب المكون من الـحمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين والبروتينات يسمى أيضًا كروماتين.

يمتلك الإنسان 46 كروموسومًا في كل خلية جسمية مرتبة على شكل 23 زوجا وكل زوج يتصل ببعضها عند نقطة قرب المركز تسمى القسيم المركزي (centromere)[5] في كل زوج من الكرموسومات يطلق عادة تسمية كروماتيد على القضيب الواحد الذي يتصل مع القضيب الآخر في الزوج، وللسهولة اعتدنا على استعمال مصطلح الكروموسوم لوصف الكروماتيدين المتحدين.

كل كروماتيد يترتب بشكل حلزوني ويحمل في طياته عشرات الألاف من الجينات (جمع جين) حيث يحمل كل كروموسوم في طياته ما يقارب 60,000 إلى 100,000 جين وكل جين لها موقع خاص بها على التركيب الحلزوني للكروماتيد مشابه بالضبط لموقع نفس المورثة على الكروماتيد المقابل. كل جين بدورها تتالف من سلسلة من النيوكليوتيدات وتطلق عليها اسم الأليل هذا الأليل يتحد مع أليل آخر في الكروماتيد المقابل، فعلى ذلك تتكون كل مورثة في حقيقة الأمر من أليلين، أليل تم وراثته من الأب وأليل تم وراثته من الأم، ويحدث ذلك عند اندماج الحيوان المنوي ببويضة الأم.

إذا كان الأليلان متشابهين تشابها تاما في تسلسل النيوكليوتيدات فيطلق على هذه الحالة متماثل الجينات Homozygote وإذا كان الأليلان مختلفين في تسلسل النيوكليوتيدات فيطلق على هذه الحالة مختلف الجينات Heterozygote.

الكروموسوم كلمة يونانية تعني الجسم الملون ولكل كروماتيد في الكروموسوم الواحد ذراعان أحدهما طويل والأخر قصير، تم ملاحظة الكروموسوم لأول مرة في خلايا النباتات من قبل عالم نبات سويسري اسمه كارل ولهيلم Karl Wilhelm في عام 1842. وتختلف الخلايا في الكائنات الحية في عدد الكروموسومات الموجودة فيه. ففي كل خلية جسمية في الأنسان يوجد 46 كروموسوما، أما في القرد فهناك 48 كروموسوما في كل خلية جسمية. ولا يعتمد عدد الكروموسومات على حجم الكائن الحي، فالفيل مثلا عنده 56 كروموسوما في كل خلية جسمية بينما تمتلك الفراشة 380 كروموسوما في كل خلية جسمية.

أصل التسمية

تأتي كلمة كروموسوم من اللغة الإغريقية χρῶμα (كروما أو "لون") و σῶμα (زوما "جسم"). وهي تسمية تصف القابلية العالية لهذه المركبات لأن تتلون بأصبغة معينة. تم الإشارة لهذه الأجسام بهذا الاسم من قبل فون فالدير هارتز وهو يسير إلى هذا الشكل المميز من الكروماتين والذي تمت تسميته من قبل فالتر فليمنغ.

يشير إيميليو باتاغليا (1917 - 2011)[6][7] إلى أنه ومع الوقت باتت أغلب هذه المصطلحات التي تعبر عن شكل الأشياء غير كافية، غير منطقية أو حتى في بعض الأحيان غير صحيحة بمفهوم التسمية ذاته، ويجب أن يتم استبدالها ببدائل أخرى مناسبة أكثر ومتوافقة مع التقدم العلمي الحالي. وأبدى هذا الكاتب في مقاله خيبة أمله بلامنطقية في التسميات الحالية (كروماتين وكروموسوم) والمنهجية التي اعتمدت عليها هذه التسمية، فاسما كروماتين وكروموسوم يشيران إلى حالة غير ملونة من المادة الجينية أساساُ [8].

تاريخ اكتشاف الكروموسوم

كان شلايدن، فيرشوف و بوتشلي من أوائل العلماء الذين ميزوا التركيب المعروف الآن بالكروسوم.

تركيب الكروموسوم

رسم يوضح تركيب الكروموسوم.

يتركب الكروموسوم من حمض نووي رايبوزي منقوص الأكسجين يحاط هذا الأخير بنوع من البروتينات يدعى الهستونات .

مجموعة الكروموسومات البشرية

تصنف الكروموسومات إلي نوعين:- كروموسومات جسمية-جنسية، وتحمل الكروموسومات الجنسية ؛الجينات المسئولة عن تحديد الجنين(ذكر أم أنثي) داخل الأنسان ويتم ذلك عن طريق الوراثة.أما الكروموسومات الجسمية مسئولة عن إظهار الصفات الخاصة بسمات الجسم(مثل الطول ولون الشعر ولون العيون وغيرها، وتقوم جميع الكروموسومات بنفس الوظائف عند انقسام الخلية. يتكون الإنسان من 46 من الكروسومات أي 23 زوج (منها 22 زوجا من الكروموسومات الجسمية وزوجا واحدا من الكروموسومات الجنسية وإن حدوث أي خلل في عدد الخلايا ينتج عنه تشويه جيني يعرف بالمنغولي.[9]

الكروموسومات البشرية.

أنواع الكروموسومات الجنسية

يوجد نوعان من الكروموسومات الجنسية في الإنسان.[9] كروموسوم من النوع X وآخر من النوع Y.

في جميع الخلايا في الرجال توجد في نواة الخلية الكروموسومين الجنسيين XY ماعدا في الحيوانات الجنسية، وفي جميع خلايا النساء توجد في نواة الخلية الكروموسومين الجنسيين XX ماعدا البويضة.

عندما تنقسم الخلايا المكونة منها الحيوانات المنوية، تنتج نصف خلية بها كروموسوم Y ويحتوي النصف الآخر من الخلية الكروموسوم X. وفي مبيض المرآة تنقسم خلية بها كروموسومين XX، فينتج نصفي خلية تحتوي كل منها على كروموسوم X.

تحديد جنس المولود

ويتم تخصيب بويضة المرأة المحتوية على الكروموسوم الجنسي X عندما يدخل الحيوان المنوي من الرجل ويلتحم بالبويضة. عندئذ هناك أحتمال بنسبة 50 % أن يكون الحيوان المنوي الذي خصب البويضة حاملا للكروموسوم X أو احتمال 50 % لأن يكون ذاك الذي يحمل الكروموسوم Y. فينتج عن اتحاد الكروموسومات القادمة من الرجل والقادمة من المرأة في البويضة المخصبة إما XX أو XY.

أي أن الحيوان المنوي القادم من الرجل هو الذي يحدد نوع المولود.

فإذا كان هذا الحيوان المنوي للرجل يحتوي على الكروموسوم X ، يصبح المولود ذو كروموسومات جنسية XX ويكون المولود أنثى، أما إذا كان الحيوان المنوي المخصب للبويضة يحمل الكروموسوم Y فينتج عن التخصيب زوج الكروموسومات الجنسية XY، ويكون المولود بذلك ذكرا.

عدد الجينات في الإنسان

تصنف الكروموسومات إلى نوعين : كروموسومات جسمية وكروموسومات جنسية. وبعض الجينات Genes تنتمي إلى جنس الإنسان (ذكر أم أنثى) وهي تنتقل بالوراثة عن طريق الكروموسومات الجنسية. أما الكروموسومات الجسمية autosomes فهي تحتوي على جميع الجينات الأخرى الخاصة بالتوريث (مثل الطول، ولون الشعر، ولون العيون، وغيرها من سمات الجسم). وجميع الكروموسومات لها نفس التصرف عند انقسام الخلية.

ويتكون الإنسان من 23 زوجا من الكروموسومات الطويلة (منها 22 زوجا من الكروموسومات الجسمية وزوجا واحدا من الكروموسومات الجنسية) وعلى ذلك فيوجد في كل خلية من جسم الإنسان 46 من الكروموسومات.

كما تحتوي كل خلية على مئات من الميتوكندريا التي بدورها تحتوي مادة وراثية خاصة بها تسمى Mitochondrial genome الذي يورث بكامله من الأم فقط (تتكون بويضة الأم من خلية ذات نواة، أما الحيوان المنوي فتتكون رأسه من نواة الخلية فقط، لذلك تأتي بويضة الأم بالميتوكندريا الموجودة فيها). وقد توصلنا عن طريق تعيين تسلسل القواعد في الدنا البشري معرفة لكثير عن الكروموسومات. ويبين الجدول أدناه إحصائيات الكروموسومات، وهذه البيانات ترجع إلى بيانات معهد سانجر الخاصة بالجينات البشرية. [10].

ويعود عدد المورثات المذكور في الإحصاء إلى التقديرات الجينية. وقد قدرت أطوال الكروموسومات كذلك على أساس تقدير طول مناطق الكروماتين المتغاير التي لم يتم تعيين تسلسلها.

Genes and bases on chromosomes.png

كروموسومات مورثات مجموع القواعد(bases) قواعد معينة التسلسل[11]
1 4,220 247,199,719 224,999,719
2 1,491 242,751,149 237,712,649
3 1,550 199,446,827 194,704,827
4 446 191,263,063 187,297,063
5 609 180,837,866 177,702,766
6 2,281 170,896,993 167,273,993
7 2,135 158,821,424 154,952,424
8 1,106 146,274,826 142,612,826
9 1,920 140,442,298 120,312,298
10 1,793 135,374,737 131,624,737
11 379 134,452,384 131,130,853
12 1,430 132,289,534 130,303,534
13 924 114,127,980 95,559,980
14 1,347 106,360,585 88,290,585
15 921 100,338,915 81,341,915
16 909 88,822,254 78,884,754
17 1,672 78,654,742 77,800,220
18 519 76,117,153 74,656,155
19 1,555 63,806,651 55,785,651
20 1,008 62,435,965 59,505,254
21 578 46,944,323 34,171,998
22 1,092 49,528,953 34,893,953
X 1,846 154,913,754 151,058,754
Y 454 57,741,652 25,121,652
المجموع 32,185 3,079,843,747 2,857,698,560

كروموسومات في النبات والحيوان

الكروموسومات هي سر انتقال صفات الآباء إلى الأبناء، وينطبق ذلك على جميع النباتات والحيوان ووحيدة الخلايا. تحمل الكروموسومات المورثات، وبها يتحدد نوع الجيل التالي وصفاته .

المراجع

  1. قاموس مرعشي الطبي. - تصفح: نسخة محفوظة 29 ديسمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  2. المعجم الطبي الموحد. - تصفح: نسخة محفوظة 29 ديسمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  3. ترجمة مصطلح «chromosome» الإنجليزي على موقع قاموس المعاني. الصفحة 221. (تاريخ الاطلاع: 28 سبتمبر 2019)
  4. منير البعلبكي، رمزي منير البعلبكي (2008). المورد الحديث: قاموس إنكليزي - عربي. دار العلم للملايين، بيروت. مادة «chromosome». ردمك .
  5. Pollard, T.D. (2007). Cell Biology. Philadelphia: Saunders. صفحات 200–203.  .
  6. Garbari, Fabio; Bedini, Gianni; Peruzzi, Lorenzo (2012). "Chromosome numbers of the Italian flora. From the Caryologia foundation to present". Caryologia - International Journal of Cytology, Cytosystematics and Cytogenetics. Oxfordshire, England: Taylor & Francis. 65 (1): 65–66. doi:10.1080/00087114.2012.678090. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 201906 نوفمبر 2017.
  7. Peruzzi, L.; Garbari, F.; Bedini, G. (2012). "New trends in plant cytogenetics and cytoembryology: Dedicated to the memory of Emilio Battaglia". Plant Biosystems - An International Journal Dealing. Pisa, Italy: Taylor & Francis. 146 (3): 674–675. doi:10.1080/11263504.2012.712553. مؤرشف من الأصل في 07 نوفمبر 201706 نوفمبر 2017.
  8. Battaglia, Emilio (2009). "Caryoneme alternative to chromosome and a new caryological nomenclature" ( كتاب إلكتروني PDF ). Caryologia - International Journal of Cytology, Cytosystematics. Florence: Mozzon S.r.l. 62 (4): 1–80. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 4 مارس 201606 نوفمبر 2017.
  9. Vega.sanger.ad.uk, all data in this table was derived from this database, November 11, 2008. نسخة محفوظة 12 أبريل 2006 على موقع واي باك مشين.
  10. Vega.sanger.ad.uk, all data in this table was derived from this database, November 11, 2008. نسخة محفوظة 12 أبريل 2006 على موقع واي باك مشين.
  11. النسب المئوية ترجع إلى الجزء من الأيوكروماتين euchromatin التي تم تعينها فيمشروع الجينوم البشري. See http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/seq/Project.

وصلات خارجية

اقرأ أيضا

موسوعات ذات صلة :