NST là cấu trúc mang gen có bán chất là ADN, chính nhờ sự tự sao của ADN đưa [lén sự tụ nhăn đồi của NST, nhờ đó các gen quy định tính trạng được di truyền qua các thế hệ tế bào và có tỉ lệ]
NST là cấu trúc mang gen có bản chất là ADN có vai trò quan trọng đối với sự di truyền:
- Việc tập hợp ADN thành NST có vai trò lưu giữ, bảo quản thông tin di truyền trong tế bào.
- Sự tự sao của ADN đưa đến sự nhân đôi của NST, nhờ đó các gen qui định tính trạng được di truyền qua các thế hệ.
Sơ đồ tư duy Nhiễm sắc thể [NST]:
Loigiaihay.com
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Sinh lớp 9 - Xem ngay
Nếu quan tâm tới kiến thức về sinh học, chắc hẳn mọi người đã từng nghe về nhiễm sắc thể. Tuy nhiên không phải ai hiểu rõ cấu trúc nhiễm sắc thể và chức năng của chúng. Bài viết này sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc kể trên.
1. Tìm hiểu chung về nhiễm sắc thể
Trước khi nghiên cứu về cấu trúc nhiễm sắc thể, chúng ta cần nắm được nhiễm sắc thể là gì? Đây là một dạng vật thể di truyền, chúng được tìm thấy ở nhân tế bào. Đặc điểm nhận dạng của chúng khá đơn giản, các nhiễm sắc thể có dạng sợi ngắn, số lượng lớn và có nhiều hình dạng khác nhau.
Nhiễm sắc thể có số lượng tương đối lớn với nhiều hình dáng khác nhau
Trong đó, nhiễm sắc thể có khả năng phân li, tự nhân đôi, bên cạnh đó chúng cũng có thể là tổ hợp ổn định. Các nhà khoa học cho biết cấu trúc của nhiễm sắc thể thay đổi bất thường có thể dẫn tới những yếu tố di truyền mới, đây có thể là yếu tố di truyền có tác động tích cực hoặc tiêu cực. Chính vì thế chúng ta cần nghiên cứu và tìm hiểu thật kỹ về nhiễm sắc thể nói chung, cấu trúc của chúng nói riêng.
Hai dạng thường gặp nhất là nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính và điểm tương đồng lớn nhất đó là về cấu tạo. Cả hai loại kể trên đều cấu tạo bởi Protein, ADN và tồn tại theo cặp. Bên cạnh đó, khi tìm hiểu về hai dạng nhiễm sắc thể này, người ta còn phát hiện ra rằng cả hai có gen quy định tính trạng cơ thể, đồng thời chu kỳ phát triển có nhiều điểm tương đồng. Thông thường, nhiễm sắc thể sẽ trải qua một số giai đoạn điển hình như: nhân đôi, đóng và tháo xoắn, phân li,…
Điểm khác biệt đó là một cặp nhiễm sắc thể giới tính có thể chứa hai thành tố khác nhau, đây chính là yếu tố quy định giới tính cho con người. Trong khi đó, một cặp nhiễm sắc thể bình thường sẽ bao gồm hai thành tố cùng dạng. Chúng ta nên lưu ý đặc điểm này để phân biệt chính xác hai loại nhiễm sắc thể kể trên.
2. Đặc điểm cấu trúc nhiễm sắc thể
Một trong những thông tin quan trọng mà bạn không nên bỏ qua đó là cấu trúc nhiễm sắc thể. Như đã phân tích ở trên, ADN và Protein là hai yếu tố chính cấu thành nên nhiễm sắc thể. Trong đó, protein thường ở dạng khối cầu, chúng được bao quanh bởi các phân tử ADN, người ta gọi mỗi phần như vậy là một đơn vị cấu trúc nhiễm sắc thể - nuclêôxôm.
Trên thực tế, nhiễm sắc thể tìm thấy trong cơ thể người sở hữu hình dáng tương đối đa dạng, có loại hình chữ V, hình que, hình hạt,… Đặc biệt, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng chiều dài của nhiễm sắc thể kém chiều dài của phân tử ADN từ 15.000 tới 20.000 lần. Nguyên nhân là do phân tử ADN cấu thành nên nhiễm sắc thể quấn quanh protein. Đặc điểm này giúp quá trình phân bào diễn ra dễ dàng hơn rất nhiều.
Nhìn chung, cấu trúc nhiễm sắc thể tương đối đơn giản, nếu là một người đam mê về sinh học, bạn sẽ cảm thấy khá hứng thú và muốn khám phá nhiều hơn về chức năng của nhiễm sắc thể.
Cấu trúc nhiễm sắc thể được tạo nên từ phân tử ADN và Protein
3. Nhiễm sắc thể có chức năng gì?
Chắc hẳn mọi người rất tò mò về chức năng, nhiệm vụ của các loại nhiễm sắc thể, đây là những thông tin cực kỳ bổ ích và chúng ta nên biết.
Một trong những nhiệm vụ chủ yếu của nhiễm sắc thể đó là lưu thông tin di truyền, chúng thường lưu trữ thông tin qua gen. Trên thực tế, gen nằm ở nhiều vị trí trên một nhiễm sắc thể và chúng sẽ di truyền giống nhau. Chính vì lý do này nên nhiễm sắc thể được coi là cơ sở quy định đặc điểm di truyền của con người và các loài động vật khác ở cấp độ tế bào.
Bên cạnh khả năng lưu trữ, mỗi nhiễm sắc thể đều có nhiệm vụ bảo vệ và truyền đạt các thông tin di truyền. Điều này được thực hiện thông qua quá trình nhân đôi, tổ hợp và phân li, như vậy nếu các quá trình trên không diễn ra thì nhiễm sắc thể rất khó đảm bảo khả năng truyền đạt thông tin di truyền.
Ngày nay, sau khi nghiên cứu kỹ về cấu trúc nhiễm sắc thể, các nhà khoa học còn phát hiện ra khả năng điều hòa hoạt động gen của chúng. Để có thể điều hòa hoạt động gen, các nhiễm sắc thể bắt buộc phải thực hiện quá trình đóng xoắn, tháo xoắn và khiến cho ADN trở về dạng mạch thẳng, thay vì quấn xung quanh phân tử Protein như ban đầu.
Ngoài ra, trong một số trường hợp, nhiễm sắc thể còn tham gia vào quá trình phân chia vật chất di truyền tới các tế bào con. Chúng sẽ đảm bảo tế bào con được phân chia vật chất đồng đều nhất có thể.
4. Góc giải đáp: thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể có đáng lo hay không?
Trên thực tế, có rất nhiều trường hợp ghi nhận sự thay đổi bất thường trong cấu trúc nhiễm sắc thể, đây là nguyên nhân ảnh hưởng tới hoạt động sản xuất protein của cơ thể. Một số thay đổi thường gặp hiện nay là: hiện tượng chuyển vị, đảo ngược, bản sao hoặc xóa,…
Hiểu đơn giản hiện tượng chuyển vị xảy ra khi một đoạn nhiễm sắc thể đột nhiên đứt gãy và gắn vào đoạn nhiễm sắc thể khác. Trong khi đó, đảo ngược có thể diễn ra theo hai hướng, đó là đảo ngược tâm động hoặc đảo ngược tâm… Dù là cấu trúc của nhiễm sắc thể biến đổi theo cách nào đi chăng nữa, chúng ta cũng nên quan tâm theo dõi
Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể là nguyên nhân gây hội chứng Down, Patau
Không thể phủ nhận rằng khi cấu trúc của nhiễm sắc thể thay đổi, con người sẽ chịu nhiều ảnh hưởng, trong đó khả năng tăng trưởng và phát triển của một số cơ quan trong cơ thể trở nên kém hơn so với bình thường. Thậm chí, nhiều người phải đối mặt với các vấn đề sức khỏe như hội chứng siêu nữ, Down hoặc Patau,…
Một số yếu tố làm gia tăng nguy cơ đột biến cấu trúc của nhiễm sắc thể là: chất phóng xạ, các loại hóa chất có trong thuốc trừ sâu, diệt cỏ,… Đó là lý do vì sao mọi người nên thận trọng khi sử dụng hóa chất cho cây trồng, vật nuôi.
Hy vọng rằng qua bài viết này mọi người sẽ có cái nhìn tổng quan về nhiễm sắc thể cũng như đặc điểm cấu trúc nhiễm sắc thể. Ngoài ra chúng ta cũng không nên chủ quan trước hiện tượng đột biến cấu trúc của nhiễm sắc thể đâu nhé!
Nhiễm sắc thể là cấu trúc dạng sợi nằm bên trong nhân của tế bào động vật và thực vật. Mỗi nhiễm sắc thể được cấu tạo từ protein và một chuỗi ADN dài, chứa đựng một phần hoặc toàn bộ vật chất di truyền của sinh vật.
Được truyền từ cha mẹ sang con cái, thông tin di truyền trong trình tự ADN chứa các chỉ dẫn cụ thể làm cho mỗi loại sinh vật sống trở nên độc đáo.
Trong nhân của mỗi tế bào, phân tử ADN được đóng gói thành các cấu trúc giống như sợi chỉ được gọi là nhiễm sắc thể. Mỗi nhiễm sắc thể được tạo thành từ ADN cuộn chặt chẽ nhiều lần xung quanh các protein được gọi là histone hỗ trợ cấu trúc của nó.
Cấu trúc độc đáo của nhiễm sắc thể giữ cho ADN quấn chặt quanh các protein histone. Nếu không có cách đóng gói như vậy, các phân tử ADN sẽ quá dài để nằm gọn bên trong tế bào. Ví dụ, nếu tất cả các phân tử ADN trong một tế bào người không được liên kết với histones của chúng và được đặt ở đầu cuối, chúng sẽ kéo dài xấp xỉ 2 mét.
Thuật ngữ nhiễm sắc thể xuất phát từ tiếng Hy Lạp cho màu sắc [chroma] và cơ thể [soma]. Các nhà khoa học đặt tên này cho nhiễm sắc thể vì chúng là cấu trúc tế bào, hoặc cơ thể, bị nhuộm màu mạnh bởi một số loại thuốc nhuộm nhiều màu được sử dụng trong nghiên cứu.
Các nhiễm sắc thể thường chỉ nhìn thấy được dưới kính hiển vi ánh sáng trong quá trình chuyển hóa của quá trình phân chia tế bào [khi tất cả các nhiễm sắc thể được xếp thẳng hàng ở trung tâm tế bào ở dạng cô đặc của chúng].
Trước khi điều này xảy ra, mỗi nhiễm sắc thể được nhân đôi [pha S] và cả hai bản sao được nối với nhau bằng tâm động, dẫn đến cấu trúc hình chữ X [hình trên], nếu tâm động nằm cách đều nhau, hoặc cấu trúc hai nhánh, nếu tâm động nằm ở xa. Các bản sao được liên kết bây giờ được gọi là chromatid chị em.
Trong quá trình chuyển hóa, cấu trúc hình chữ X được gọi là nhiễm sắc thể hoán vị, có tính cô đặc cao và do đó dễ dàng phân biệt và nghiên cứu nhất. Trong tế bào động vật, nhiễm sắc thể đạt đến mức độ nén chặt cao nhất trong giai đoạn anaphase trong quá trình phân ly nhiễm sắc thể.
Mỗi nhiễm sắc thể có một điểm thắt được gọi là tâm động, chia nhiễm sắc thể thành hai phần, hay còn gọi là "cánh tay". Nhánh ngắn của nhiễm sắc thể được gọi là "nhánh p".
Nhánh dài của nhiễm sắc thể được đánh dấu là "nhánh q". Vị trí của tâm động trên mỗi nhiễm sắc thể mang lại cho nhiễm sắc thể hình dạng đặc trưng và có thể được sử dụng để giúp mô tả vị trí của các gen cụ thể.
Sự tái tổ hợp giữa các nhiễm sắc thể trong quá trình meiosis và sinh sản hữu tính diễn ra sau đó đóng một vai trò quan trọng trong sự đa dạng di truyền.
Nếu các cấu trúc của nhiễm sắc thể được điều khiển không chính xác, thông qua các quá trình được gọi là sự mất ổn định và chuyển vị của nhiễm sắc thể, tế bào có thể trải qua thảm họa phân bào và phát sinh các bất thường về cấu trúc và số lượng nhiễm sắc thể hoặc các đột biến vi mất đoạn. Thông thường, điều này sẽ làm cho tế bào bắt đầu quá trình apoptosis dẫn đến cái chết của chính nó, nhưng đôi khi các đột biến trong tế bào cản trở quá trình này và do đó gây ra sự tiến triển của ung thư.
Con người có bao nhiêu nhiễm sắc thể?
Ở người, mỗi tế bào bình thường chứa 23 cặp nhiễm sắc thể, tổng cộng là 46. Hai mươi hai trong số các cặp này, được gọi là NST thường, giống nhau ở cả nam và nữ.
Cặp thứ 23, nhiễm sắc thể giới tính, khác nhau giữa nam và nữ.
Nữ giới có hai bản sao của nhiễm sắc thể X, trong khi nam giới có một nhiễm sắc thể X và một nhiễm sắc thể Y.
Tài liệu tham khảo
- //en.wikipedia.org/wiki/Chromosome
- //medlineplus.gov/genetics/understanding/basics/chromosome/
- //www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Chromosomes-Fact-Sheet
- //www.genome.gov/genetics-glossary/Chromosome