Back to chapter

5.14:

كروموسوم الفرشاة

JoVE Core
Molecular Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Molecular Biology
Lampbrush Chromosomes

Languages

Share

الكائنات البرمائية مثل العديد من الفقاريات الأخرى, تنتج الأمشاج الأنثوية أو البويضة التي تنضج وتتطور داخل المبيض. في مرحلة تطورية معينة الإنقسام الإختزالى 1, ازواج الكروموسومات المتضاعفة بشكل متماثل تظهر فى شكل متميز،تركيب هائل الإمتداد ضخم للغاية لدرجة أنه يمكن ملاحظته بسهولة تحت المجهر الضوئي. وهذه الكروموسومات الغير عادية إلى حد كبير تسمى كروموسومات الفرشاة بسبب تشابهها مع الفراشي المستخدمة في السابق لتنظيف مصابيح الكيروسين.بسبب ضخامة حجمهم, هم نماذج مثالية لدراسة الكروموسومات. الكروموسومات العملاقة تكون منظمة فى سلاسل من حلقات كبيرة جانبية غير ملتفة من الحمض النووي دى إن إيه بطول محور الكروموسومات. بالإضافة إلى هذه الحلقات الممتدة،يمكن ملاحظة حلقات كثيفة سميكة،ملفوفة بطول محور الكروموسومات والتى تُشكِل غالبية ال دى إن إيه.هذان النطاقان يختلفان أيضًا اختلافاًكبيراًفي مستوى النشاط النسخى. الجينات في الحلقات الجانبية منسوخة بشكل نشط, الذي يعطيها مظهر دقيق شظوى. وعلى النقيض،فإن الجينات التى على محور الكروموسوم المكثف لا يتم التعبير عنها بشكل عام.على الرغم من أنها كانت توصف في البداية في البرمائيات،إلا ان نطاقات الكروماتين الحلقى هذه الآن يعتقد انها تحدث فى كروموسومات الطور البينى لكل حقيقيات النوى. بسبب صغر حجمها وطبيعتها الهشة, الكروماتين الحلقى لا يمكن ملاحظته باستخدام المجهر الضوئي في معظم حقيقيات النوى. تم الإستدلال على وجودهم بإستخدام تكنولوجيات الحمض النووي دى إن إيه الحديثة،مثل إلتقاط تشكٌل الكروموسوم.00:01:49.760 00:01:51.000

5.14:

كروموسوم الفرشاة

في عام 1882 ، لاحظ فليمنج وجود كروموسومات لفرشاة المصباح (LBC) في بيض السمندل. لاحقًا في عام 1892 ، لاحظ R & # 252 ؛ سكيرت LBCs في خلايا بيض سمك القرش وصاغ المصطلح & # 34 ؛ كروموسومات المصباح لأنهم بدوا مثل الفرش المستخدمة في تنظيف مصابيح الكيروسين.

تتكون LBC من اثنين من أزواج من تصريف الكروماتيدات المتجانسة. يتكون كل كروماتيد من مناطق متوضعة بشكل بديل من كروماتين مكثف غير نشط وحلقات جانبية نشطة غير محكمة الإحكام ، والتي يمكن تقليصها وتمديدها. تشبه الحلقات نفث الكروموسومات متعددة الخطوط. تتكون النفخات متعددة الخطوط من عدة كروماتيدات متوازية ، بينما تتكون حلقات LBC من حلزون مفرد مزدوج. & # 160 ؛

أثناء مرحلة الدبلوتين من طور الانقسام الاختزالي ، تتكاثف LBCs مكونة كروموسومات كبيرة ، حوالي 30 مرة أكبر من الكروموسومات الانقسامية العادية. متوسط ​​طول حلقات LBC هو 10-15 & # 181 ؛ م. في بعض الحالات ، يمكن أن تكون الحلقات كبيرة مثل 50-100 & # 181 ؛ م. & # 160 ؛ يقوم البوليميراز الثاني بنسخ أكبر الحلقات ، ويتم نسخ أصغر الحلقات بواسطة البوليميراز الثالث.

توجد LBCs في بويضات الفقرات السفلية واللافقاريات والطيور. تشترك LBCs في كل هذه الكائنات في هياكل ووظائف متشابهة. أظهرت دراسات الجينوم المقارنة لـ LBCs أن طول الحلقة الجانبية يزداد مع القيمة C ، وهي المحتوى الكلي للحمض النووي في المجموعة الفردية للكائن الحي.

تمت دراسة LBCs لأكثر من مائة عام ، ومع ذلك ، لا يُعرف سوى الفكرة الهيكلية العامة لـ LBC. في الآونة الأخيرة ، يتم استخدام LBCs كتراكيب نموذجية لدراسة التحليل الوراثي الخلوي والتنظيم اللاجيني لبنية الكروماتين والتعبير الجيني.

Suggested Reading

  1. Molecular Biology of Cell, Alberts, 6th edition, Pages 207-208
  2. Andraszek, Katarzyna, and Elżbieta Smalec. "Structure and functions of lampbrush chromosomes." BioTechnologia (2011).