WAS SIND HETEROCHROMOSOMEN? - BIOLOGIE - 2024

Die Heterokromosome sind ein Chromosomenpaar, das aus sogenannten Geschlechtschromosomen, die sich voneinander unterscheiden, und Autosomen besteht. Sie sind auch als Allosomen, Idiochromosomen oder heterotypische Chromosomen bekannt. Sie bestimmen das Geschlecht bei Tieren sowie in Pflanzen mit chromosomalen Geschlechtsbestimmungssystemen.

Wenn die Chromosomen, die die Organismen einer Art definieren, in Bezug auf Form, Größe und andere morphologische Eigenschaften angeordnet sind, erhalten wir ihren Karyotyp.

In diploiden Organismen weist jedes Chromosom, insbesondere das somatische oder autosomale Chromosom, ein Paar identischer Merkmale (Homochromosom) auf - obwohl die Sequenz nicht unbedingt identisch ist.

Das Individuum, das die zwei verschiedenen Arten von Geschlechtschromosomen trägt, wird als heterogametisches Geschlecht der Spezies bezeichnet: Beim Menschen ist das heterogametische Geschlecht der Mann (XY; die Frauen sind XX), bei Vögeln sind es die Weibchen (ZW) ; Männer sind ZZ).

In anderen Fällen, wie bei einigen Insekten, sind die Weibchen XX und die Männchen X (oder XO). Im letzteren Fall, wie bei Hymenoptera zu sehen, sind Männer nur Männer, weil sie haploide Individuen sind.

Aus diesem Grund wäre es ein extremer Fall von Hemizygosität für X, der uns zwingt, dieses X-Chromosom als den Konzepten des Homo- oder Heterochromosoms fremd zu betrachten. Bei anderen Tieren bestimmen die Umgebungsbedingungen das Geschlecht des Individuums.

Unterschiede zwischen Geschlechtschromosomen

Geschlechtschromosomen sind die Heterochromosomen schlechthin.

Beim Menschen wie auch bei den übrigen Säugetieren unterscheiden sich die bei männlichen Individuen vorhandenen Chromosomen stark voneinander. Das Y-Chromosom ist viel kleiner als das X-Chromosom - tatsächlich ist das Y-Chromosom nur ein Drittel so groß wie das X-Chromosom.

Folglich ist der Gehalt an Genen auf dem Y-Chromosom offensichtlich viel geringer als auf seinem X- "Paar": Es wurde geschätzt, dass das X-Chromosom nicht weniger als 1000 verschiedene Gene trägt, während dem Y-Chromosom das zugeschrieben wird Fähigkeit, nicht mehr als 200 verschiedene Gene zu codieren.

Unterschiede zwischen Männern und Frauen

Diese kleinen Informationen stellen jedoch große Unterschiede zwischen Männern und Frauen fest: Tatsächlich macht das Y-Chromosom einen Mann so. Das X-Chromosom hingegen macht uns alle zu lebensfähigen Menschen.

Während des Befruchtungsprozesses führt die Zygote nach Erhalt eines Y-Chromosoms zu einem Fötus, der Hoden entwickelt, und daher hat das Individuum alle sexuellen Eigenschaften, die das Männchen der Spezies definieren.

Zusätzlich zur Kodierung dieses testikulären Entwicklungsfaktors kodiert das Y-Chromosom unter den wenigen Genen, die es besitzt, für Faktoren, die die männliche Fruchtbarkeit bestimmen, sowie für andere, die eine wichtige Rolle für die Langlebigkeit des Individuums spielen könnten.

Mit anderen Worten, um männlich oder weiblich zu sein (oder einfach nur zu existieren), benötigen wir mindestens ein X-Chromosom; Aber um ein Mann zu sein, brauchen wir auch ein Y-Chromosom, mit dem wir unter anderem Sperma produzieren können.

Zusätzlich zu den angegebenen Unterschieden sind die Homologieregionen zwischen beiden Geschlechtschromosomen im Gegensatz zu den autosomalen Paaren sehr begrenzt - was darauf hinweist, dass sie streng genommen nicht homolog sind.

So sehr, dass wir auf dem X-Chromosom immer noch Spuren unserer früheren Brüderlichkeit mit Neandertalern finden können, während auf dem Y-Chromosom reinigende Selektionsereignisse alle Spuren von ihnen entfernt haben.

Die Regionen der "Homologie", die die Kontakte bestimmen, die zur Durchführung eines effizienten chromosomalen Segregationsprozesses zwischen den X- und Y-Crosmomen während der Meiose erforderlich sind, sind auf sehr kleine subtelomere Anteile beschränkt.

Schließlich werden bei Frauen die X-Chromosomen aktiv rekombiniert; Bei Männern bestimmen die wenigen Bereiche der Komplementarität zwischen den Mitgliedern des heterochromatischen Paares, dass es im Grunde genommen keine Rekombination gibt - zumindest so, wie wir es bei homologen somatischen Chromosomenpaaren oder einem XX-Paar kennen.

Folglich sind die DNA-Reparatursysteme auf dem Y-Chromosom viel weniger effizient als auf dem X-Chromosom.

XX / XY Geschlechtsbestimmungssystem

Bei Personen mit dem XX / XY-Geschlechtsbestimmungssystem definiert der Vater das Geschlecht der Nachkommen chromosomal. Die Mutter produziert neben dem haploiden Satz somatischer Chromosomen nur Gameten mit X-Chromosomen und wird als homogametisches Geschlecht der Art bezeichnet.

Der Vater (heterogametisches Geschlecht) kann Gameten mit X-Chromosomen oder Gameten mit Y-Chromosomen produzieren: Die Wahrscheinlichkeit, Individuen des einen oder anderen Geschlechts hervorzubringen, ist daher gleich und hängt vom Geschlechtschromosom ab, das von den Spermien getragen wird Jede zu befruchtende Eizelle trägt nur ein X-Chromosom.

Es ist daher leicht abzuleiten, dass das Y-Chromosom patrilineal vererbt wird, dh es geht nur von den Eltern auf die Kinder über. So wie Mitochondrien vererbt werden, Männer und Frauen, matrilinear von einer einzigen Ahnenfrau, können alle Männer ihr Y-Chromosom auf einen einzigen männlichen Vorfahren zurückführen - aber viel jünger als die erste.

Andere Verwendungen des Begriffs

Auch im Rahmen derselben Genetik werden die Chromosomen, die reich an heterochromatischen Regionen sind, als Heterochromosomen bezeichnet. Heterochromatin (DNA zusätzlich zu den begleitenden Proteinen) ist der Teil des Erbmaterials (nur DNA), der stark verdichtet ist und daher nicht exprimiert wird.

Der auffälligste und merkwürdigste Fall eines stark heterochromatischen Chromosoms ist der sogenannte Barr-Körper. Dies ist nur eines der inaktivierten X-Chromosomen weiblicher Säugetiere.

Um die Gendosis zu kompensieren, die sich aus dem Vorhandensein von zwei X-Chromosomen anstelle von einem ergibt, wie im Fall von Männern der Spezies, wird bei Frauen in frühen Entwicklungsstadien eines der X-Chromosomen zum Schweigen gebracht. hypermethyliert und stark verdichtet.

Mit anderen Worten, der Barr-Körper ist nicht nur ein Heterochromosom, weil er vollständig heterochromatisch ist, sondern auch, weil er sich morphologisch völlig von seinem nicht zum Schweigen gebrachten Gegenstück unterscheidet (zumindest solange sich die Zelle nicht teilt).

Verweise

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