染色单体：功能和零件 - 生物学

甲染色单体是受真核染色体，可见的复制仅在细胞分裂事件，例如有丝分裂和减数分裂产生的两个副本中的一个。

在有丝分裂分裂过程中，姐妹染色单体是同一条染色体的DNA复制的结果，与同源染色体的不同之处在于它们来自两个不同的个体，即母亲和父亲，尽管它们是重组，它们彼此不相同。

因此，染色单体是所有真核染色体的一部分，并在从细胞到后代的遗传信息的忠实传递中履行基本功能，因为例如，有丝分裂中细胞的两个姊妹染色单体的遗传成分是相同的。

一般而言，每个染色单体由缠绕在由组蛋白的八聚体形成的核上的DNA组成，其积极参与所述DNA分子中所含基因的表达的调节。

由于仅在分裂过程中才能看到它们，因此染色质通常成对出现，沿着它们的整个长度紧密结合在一起，尤其是在着丝粒区域。

染色单体功能

标记有染色单体的染色体的一般图解（来源：Myckel，来自Wikimedia Commons）

染色单体是携带所有真核细胞遗传和表观遗传信息的核结构。这些对于在细胞分裂期间通过有丝分裂或减数分裂正确分配遗传物质是必需的。

由于该术语特别用于指代染色体的重复遗传物质，因此，染色单体对于有丝分裂期间遗传上相同的细胞的形成以及生殖生物减数分裂期间配子的形成是必不可少的。性。

染色单体中包含的遗传物质，通过细胞分裂从细胞传给后代的遗传物质，包含了赋予细胞自身特征以及由此形成的生物所需的所有信息。

姐妹染色单体的正确分离对于生物体的功能至关重要，因为如果它们不能如实地从一个细胞传播到另一个细胞，或者如果它们在分裂过程中没有分离，则会触发有害于细胞发育的遗传疾病。生物。

例如，对于二倍体生物，例如人类，尤其如此，但对于其他多倍体生物，例如植物，则并非完全如此，因为它们具有“备用”的染色体组，也就是说，它们具有更多的染色体组。两份。

举个例子，女性有两个性爱X染色体，因此其中一个的任何复制错误都可以“纠正”或“修正”另一方的信息，否则，男性可以因为它们具有相同的Y染色体的单拷贝和X染色体的单拷贝。

染色单体由高度组织和紧凑的双带DNA分子组成。由于该分子与一组组蛋白结合，形成了称为核小体的结构，DNA被缠绕在该结构上，从而使该分子得以紧实。

DNA绕核小体的缠绕是可能的，因为组蛋白具有大量带正电荷的氨基酸，这些氨基酸设法与核酸的负电荷静电相互作用。

反过来，核小体会自行卷起，进一步使自身紧实并形成一种称为30 nm纤维的丝状结构，这是在有丝分裂期间观察到的结构。

在该卡的区域中存在一个称为着丝粒的DNA蛋白复合物，该复合物容纳着动粒，这是细胞分裂过程中有丝分裂纺锤体结合的地方。

在有丝分裂前期结束时，可以验证每个染色体是由两条细丝组成的，这些细丝在其整个结构中，特别是在着丝粒更紧密的区域中连接在一起。这些细丝是姐妹染色单体，是先前复制的产物。

细胞分裂过程中的染色体（来源：英语维基百科，通过Wikimedia Commons获得SyntaxError55）

姐妹染色单体之间在整个结构上的紧密结合归功于一种名为cohesin的蛋白质复合物，它可作为两者之间的“桥梁”。在将染色单体朝着子细胞分离之前，随着DNA复制建立这种凝聚力。

当姐妹染色单体在中期-后期分离时，分泌到一个子细胞中的每个染色单体都被认为是染色体，它在下一次有丝分裂之前再次复制并形成姐妹染色单体。

具有性繁殖能力的生物的大多数真核细胞在其核中具有一组来自一个亲本的染色体，以及另一组来自另一个亲本的染色体，即，一些染色体来自母亲，另一些来自父亲。同源染色体，因为它们在基因上是等效的，但不完全相同。

每个同源染色体是DNA和蛋白质（染色单体）的高度有序链，在细胞开始分裂过程之前，它们松散地排列在细胞核中。

在性细胞进入减数分裂阶段之前，每个同源染色体都是复制的，由两个相同的姐妹染色单体组成，这些染色单体在整个结构中和着丝粒区域相连，就像在有丝分裂期间发生的那样。

在第一次减数分裂分裂的前期，已经由两个姊妹染色单体组成的同源染色体（来自父亲和母亲）通过称为突触的过程在整个长度上彼此接近。由每个同源染色体及其姊妹染色单体组成的复合体称为tetrad。

突触允许同源染色体之间的遗传交换或重组，所述同源染色体随后将在减数分裂的后期I期间分离并分布到单独的细胞中。

每个同源染色体的姊妹染色单体在第一次减数分裂分裂期间作为一个单位被分泌，因为它们被移入同一细胞，而在减数分裂II期间彼此分离，在那里产生具有单倍体染色体的细胞。