ชุดโครโมโซมในสิ่งมีชีวิตต่างๆ แมวมีโครโมโซมกี่อัน? พันธุศาสตร์ให้ข้อมูลเกี่ยวกับจีโนมต่างๆ
แผนภาพโครงสร้างโครโมโซมใน การทำนายล่าช้าเมตาเฟสของไมโทซิส 1 โครมาทิด; 2 เซนโทรเมียร์; 3 ไหล่สั้น; 4 ไหล่ยาว ... Wikipedia
I. ยา ระบบยา ความรู้ทางวิทยาศาสตร์และกิจกรรมภาคปฏิบัติ โดยมีเป้าหมายเพื่อเสริมสร้างและรักษาสุขภาพ ยืดอายุของผู้คน ป้องกันและรักษาโรคในมนุษย์ เพื่อให้งานเหล่านี้สำเร็จ M. ศึกษาโครงสร้างและ... ... สารานุกรมทางการแพทย์
สาขาพฤกษศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการจำแนกพันธุ์พืชตามธรรมชาติ ตัวอย่างที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันหลายอย่างจะถูกจัดกลุ่มเป็นกลุ่มที่เรียกว่าสปีชีส์ ดอกไทเกอร์ลิลลี่เป็นประเภทหนึ่ง ดอกลิลลี่สีขาวเป็นอีกประเภทหนึ่ง เป็นต้น เพื่อนคล้ายกันต่างมีความเห็นซึ่งกันและกัน... ... สารานุกรมถ่านหิน
การบำบัดทางพันธุกรรมภายนอกร่างกาย- * การบำบัดด้วยยีน ex vivo * การบำบัดด้วยยีน การบำบัดด้วยยีน ex vivo โดยอาศัยการแยกเซลล์เป้าหมายของผู้ป่วย การดัดแปลงพันธุกรรมภายใต้สภาวะการเพาะปลูก และการปลูกถ่ายอัตโนมัติ พันธุกรรมบำบัดโดยใช้เจิร์มไลน์... ... พันธุศาสตร์ พจนานุกรมสารานุกรม
สัตว์ พืช และจุลินทรีย์เป็นวัตถุที่พบบ่อยที่สุดในการวิจัยทางพันธุกรรม1 Acetabularia acetabularia สาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียวประเภทกาลักน้ำ มีลักษณะเป็นนิวเคลียสขนาดยักษ์ (เส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 2 มม.)... ... อณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์ พจนานุกรม.
โพลีเมอร์- (โพลีเมอร์) คำจำกัดความของโพลีเมอร์ ประเภทของโพลีเมอไรเซชัน โพลีเมอร์สังเคราะห์ ข้อมูลเกี่ยวกับคำจำกัดความของโพลีเมอร์ ประเภทของโพลีเมอไรเซชัน โพลีเมอร์สังเคราะห์ สารบัญ สารบัญ คำจำกัดความ การอ้างอิงทางประวัติศาสตร์ศาสตร์แห่งประเภทพอลิเมอไรเซชัน... ... สารานุกรมนักลงทุน
สถานะเชิงคุณภาพพิเศษของโลกอาจเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการพัฒนาจักรวาล ตามธรรมชาติ วิธีการทางวิทยาศาสตร์แก่นแท้ของชีวิตมุ่งเน้นไปที่ปัญหาต้นกำเนิด สารพาหะ ความแตกต่างระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต และวิวัฒนาการ... ... สารานุกรมปรัชญา
จากตำราชีววิทยาของโรงเรียน ทุกคนคุ้นเคยกับคำว่าโครโมโซมแล้ว แนวคิดนี้เสนอโดย Waldeyer ในปี พ.ศ. 2431 แปลตามตัวอักษรว่าทาสีร่างกาย วัตถุประสงค์แรกของการวิจัยคือแมลงวันผลไม้
ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับโครโมโซมของสัตว์
โครโมโซมเป็นโครงสร้างในนิวเคลียสของเซลล์ที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมพวกมันถูกสร้างขึ้นจากโมเลกุล DNA ที่มียีนจำนวนมาก กล่าวอีกนัยหนึ่งโครโมโซมคือโมเลกุลดีเอ็นเอ ปริมาณของมันแตกต่างกันไปตามสัตว์ต่างๆ เช่น แมวมี 38 ตัว วัวมี 120 ตัว ฉันสงสัยว่าอะไรมากที่สุด จำนวนน้อยมี ไส้เดือนและมด จำนวนโครโมโซมคือ 2 โครโมโซม และตัวผู้จะมีโครโมโซม 1 แท่ง
ในสัตว์ชั้นสูง เช่นเดียวกับในมนุษย์ คู่สุดท้ายแสดงโดยโครโมโซมเพศ XY ในเพศชายและ XX ในเพศหญิง ควรสังเกตว่าจำนวนโมเลกุลเหล่านี้คงที่สำหรับสัตว์ทุกตัว แต่จำนวนโมเลกุลจะแตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ ตัวอย่างเช่น เราสามารถพิจารณาเนื้อหาของโครโมโซมในสิ่งมีชีวิตบางชนิดได้ เช่น ชิมแปนซีมี 48 โครโมโซม กั้ง-196 สำหรับหมาป่า - 78 สำหรับกระต่าย - 48 นี่เป็นเพราะระดับที่แตกต่างกันของการจัดระเบียบของสัตว์ชนิดใดชนิดหนึ่ง
ในบันทึก!โครโมโซมจะจัดเรียงเป็นคู่เสมอ นักพันธุศาสตร์อ้างว่าโมเลกุลเหล่านี้เป็นพาหะของพันธุกรรมที่เข้าใจยากและมองไม่เห็น โครโมโซมแต่ละอันประกอบด้วยยีนจำนวนมาก บางคนเชื่อว่ายิ่งมีโมเลกุลเหล่านี้มากเท่าไร สัตว์ก็จะยิ่งพัฒนามากขึ้นเท่านั้น และร่างกายของมันก็ซับซ้อนมากขึ้นด้วย ในกรณีนี้ คนไม่ควรมีโครโมโซม 46 แท่ง แต่มากกว่าสัตว์ชนิดอื่นๆ
สัตว์แต่ละชนิดมีโครโมโซมกี่โครโมโซม?
คุณต้องใส่ใจ!ในลิงจำนวนโครโมโซมใกล้เคียงกับจำนวนโครโมโซมของมนุษย์ แต่ผลลัพธ์จะแตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ ดังนั้น ลิงแต่ละชนิดจะมีจำนวนโครโมโซมดังนี้
- ค่างมีโมเลกุล DNA 44-46 อยู่ในคลังแสง
- ชิมแปนซี – 48;
- ลิงบาบูน - 42,
- ลิง – 54;
- ชะนี – 44;
- กอริลล่า – 48;
- อุรังอุตัง – 48;
- ลิงกัง - 42.
ในครอบครัวสุนัข ( สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่กินเนื้อเป็นอาหาร) มีโครโมโซมมากกว่าลิง
- หมาป่ามี 78
- โคโยตี้มี 78
- สุนัขจิ้งจอกตัวเล็กมี 76 ตัว
- แต่อันธรรมดามี 34
- สัตว์นักล่าสิงโตและเสือมีโครโมโซม 38 โครโมโซม
- สัตว์เลี้ยงของแมวตัวนี้มี 38 ตัว ในขณะที่สุนัขคู่ต่อสู้ของเขามีมากกว่าเกือบสองเท่า - 78 ตัว
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นได้ ความสำคัญทางเศรษฐกิจจำนวนโมเลกุลเหล่านี้มีดังนี้:
- กระต่าย – 44,
- วัว - 60,
- ม้า - 64,
- หมู – 38.
ข้อมูล!หนูแฮมสเตอร์มีชุดโครโมโซมที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาสัตว์ พวกเขามี 92 คนในคลังแสง นอกจากนี้ในแถวนี้มีเม่นด้วย มีโครโมโซม 88-90 โครโมโซม และจิงโจ้ก็มีโมเลกุลเหล่านี้จำนวนน้อยที่สุด จำนวนของพวกเขาคือ 12 ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากก็คือแมมมอธมีโครโมโซม 58 อัน ตัวอย่างถูกนำมาจากเนื้อเยื่อแช่แข็ง
เพื่อความชัดเจนและสะดวกยิ่งขึ้น ข้อมูลจากสัตว์อื่น ๆ จะถูกนำเสนอในการสรุป
ชื่อสัตว์และจำนวนโครโมโซม:
มาร์เทนด่าง | 12 |
จิงโจ้ | 12 |
เมาส์มีกระเป๋าหน้าท้องสีเหลือง | 14 |
ตัวกินมด Marsupial | 14 |
หนูพันธุ์ทั่วไป | 22 |
หนูพันธุ์ | 22 |
มิงค์ | 30 |
แบดเจอร์อเมริกัน | 32 |
Corsac (สุนัขจิ้งจอกบริภาษ) | 36 |
สุนัขจิ้งจอกทิเบต | 36 |
แพนด้าตัวเล็ก | 36 |
แมว | 38 |
สิงโต | 38 |
เสือ | 38 |
แรคคูน | 38 |
บีเวอร์แคนาดา | 40 |
ไฮยีน่า | 40 |
หมูบ้าน | 40 |
ลิงบาบูน | 42 |
หนู | 42 |
ปลาโลมา | 44 |
กระต่าย | 44 |
มนุษย์ | 46 |
กระต่าย | 48 |
กอริลลา | 48 |
สุนัขจิ้งจอกอเมริกัน | 50 |
สกั๊งค์ลาย | 50 |
แกะ | 54 |
ช้าง (เอเชีย, สะวันนา) | 56 |
วัว | 60 |
แพะบ้าน | 60 |
ลิงขนปุย | 62 |
ลา | 62 |
ยีราฟ | 62 |
ล่อ (ลูกผสมระหว่างลาและแม่ม้า) | 63 |
ชินชิล่า | 64 |
ม้า | 64 |
สุนัขจิ้งจอกสีเทา | 66 |
กวางหางขาว | 70 |
สุนัขจิ้งจอกปารากวัย | 74 |
สุนัขจิ้งจอกตัวเล็ก | 76 |
หมาป่า (แดง, ขิง, แผงคอ) | 78 |
ดิงโก้ | 78 |
โคโยตี้ | 78 |
สุนัข | 78 |
หมาจิ้งจอกทั่วไป | 78 |
ไก่ | 78 |
นกพิราบ | 80 |
ไก่งวง | 82 |
หนูแฮมสเตอร์เอกวาดอร์ | 92 |
สัตว์จำพวกลิงทั่วไป | 44-60 |
สุนัขจิ้งจอกอาร์กติก | 48-50 |
ตัวตุ่น | 63-64 |
เจอร์ซี่ | 88-90 |
จำนวนโครโมโซม ประเภทต่างๆสัตว์
อย่างที่คุณเห็นสัตว์ทุกตัวมี ปริมาณที่แตกต่างกันโครโมโซม แม้แต่ในหมู่ตัวแทนของครอบครัวเดียวกัน ตัวชี้วัดก็แตกต่างกัน เราสามารถดูตัวอย่างไพรเมตได้:
- กอริลลามี 48 ตัว
- ลิงแสมมี 42 โครโมโซม และมาร์โมเซตมี 54 โครโมโซม
เหตุใดจึงเป็นเช่นนี้ยังคงเป็นปริศนา
พืชมีโครโมโซมกี่โครโมโซม?
ชื่อพืชและจำนวนโครโมโซม:
วีดีโอ
Charles Darwin ละทิ้งทฤษฎีวิวัฒนาการของมนุษย์เมื่อบั้นปลายชีวิตหรือไม่? คนโบราณพบไดโนเสาร์หรือไม่? จริงหรือไม่ที่รัสเซียเป็นแหล่งกำเนิดของมนุษยชาติ และใครคือเยติ ซึ่งอาจเป็นหนึ่งในบรรพบุรุษของเราที่สูญหายไปตลอดหลายศตวรรษ? แม้ว่ามานุษยวิทยาบรรพชีวินวิทยาซึ่งเป็นศาสตร์แห่งวิวัฒนาการของมนุษย์กำลังเฟื่องฟู แต่ต้นกำเนิดของมนุษย์ยังคงถูกรายล้อมไปด้วยตำนานมากมาย เหล่านี้เป็นทฤษฎีและตำนานต่อต้านวิวัฒนาการที่สร้างขึ้นโดย วัฒนธรรมสมัยนิยมและแนวคิดหลอกวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ในหมู่คนที่มีการศึกษาและคนอ่านหนังสือดี คุณต้องการที่จะรู้ว่าทุกสิ่ง "จริง ๆ " เป็นอย่างไร? อเล็กซานเดอร์ โซโคลอฟ, หัวหน้าบรรณาธิการพอร์ทัล ANTHROPOGENES.RU รวบรวมตำนานที่คล้ายกันทั้งหมดและตรวจสอบความถูกต้องของตำนานเหล่านั้น
ในระดับตรรกะในชีวิตประจำวัน เห็นได้ชัดว่า "ลิงเจ๋งกว่าคน - มันมีโครโมโซมอีกสองตัว!" ด้วยเหตุนี้ “ต้นกำเนิดของมนุษย์จากลิงจึงถูกปฏิเสธในที่สุด”...
ขอให้เราเตือนผู้อ่านที่รักของเราว่าโครโมโซมคือสิ่งที่บรรจุ DNA ไว้ในเซลล์ของเรา มนุษย์มีโครโมโซม 23 คู่ (เราได้จากแม่ 23 คู่ และจากพ่อ 23 คู่ รวมเป็น 46 คู่) โครโมโซมทั้งชุดเรียกว่า "คาริโอไทป์" โครโมโซมแต่ละอันมีโมเลกุล DNA ที่มีขนาดใหญ่มากขดตัวกันแน่น
สิ่งสำคัญไม่ใช่จำนวนโครโมโซม แต่เป็นยีนที่โครโมโซมเหล่านี้มีอยู่ ยีนชุดเดียวกันสามารถบรรจุลงในโครโมโซมจำนวนต่างกันได้
ตัวอย่างเช่น มีการนำโครโมโซม 2 โครโมโซมมารวมกันเป็นอันเดียว จำนวนโครโมโซมลดลง แต่ลำดับทางพันธุกรรมที่มีอยู่ยังคงเหมือนเดิม (ลองนึกภาพผนังระหว่างห้องสองห้องที่อยู่ติดกันพังทลาย ผลที่ได้คือห้องใหญ่ห้องเดียว แต่สิ่งของภายใน - เฟอร์นิเจอร์และพื้นไม้ปาร์เก้ - เหมือนกัน...)
การหลอมรวมของโครโมโซมเกิดขึ้นในบรรพบุรุษของเรา นี่คือเหตุผลว่าทำไมเราถึงมีโครโมโซมน้อยกว่าชิมแปนซีถึงสองตัว แม้ว่ายีนจะเกือบจะเหมือนกันก็ตาม
เราจะรู้ได้อย่างไรเกี่ยวกับความคล้ายคลึงกันของยีนของมนุษย์และชิมแปนซี?
ในทศวรรษ 1970 เมื่อนักชีววิทยาเรียนรู้ที่จะเปรียบเทียบลำดับทางพันธุกรรมของสายพันธุ์ต่างๆ พวกเขาทำสิ่งนี้เพื่อมนุษย์และลิงชิมแปนซี ผู้เชี่ยวชาญตกตะลึง: “ ความแตกต่างในลำดับนิวคลีโอไทด์ของสารพันธุกรรม - DNA - ในมนุษย์และลิงชิมแปนซีโดยรวมมีจำนวน 1.1%– เขียนโดย E.P. Friedman นักวานรวิทยาชาวโซเวียตผู้โด่งดังในหนังสือ “Primates” -... ชนิดของกบหรือกระรอกในสกุลเดียวกันมีความแตกต่างกันมากกว่าลิงชิมแปนซีและมนุษย์ถึง 20-30 เท่า เรื่องนี้น่าประหลาดใจมากจนจำเป็นต้องอธิบายความคลาดเคลื่อนระหว่างข้อมูลระดับโมเลกุลกับสิ่งที่ทราบในระดับนี้อย่างเร่งด่วน สิ่งมีชีวิตทั้งหมด » .
และในปี 1980 ลงนิตยสารชื่อดังแห่งหนึ่ง ศาสตร์บทความโดยทีมนักพันธุศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยมินนิอาโพลิสได้รับการตีพิมพ์: The Striking Resemblance of High-Resolution G-Banded Chromosomes of Man and Chimpanzee (“ความคล้ายคลึงกันอย่างน่าทึ่งของโครโมโซมย้อมสีความละเอียดสูงของมนุษย์และชิมแปนซี”)
นักวิจัยใช้วิธีการระบายสีโครโมโซมล่าสุดในขณะนั้น (แถบขวางที่มีความหนาและความสว่างต่างกันปรากฏบนโครโมโซม แต่ละโครโมโซมจะมีชุดแถบพิเศษของตัวเอง) ปรากฎว่าในมนุษย์และชิมแปนซี แถบโครโมโซมเกือบจะเหมือนกัน! แต่แล้วโครโมโซมส่วนเกินล่ะ? ง่ายมาก: ถ้าเราใส่โครโมโซมชิมแปนซีตัวที่ 12 และ 13 ไว้ในบรรทัดเดียวตรงข้ามโครโมโซมมนุษย์ตัวที่ 2 โดยเชื่อมต่อพวกมันที่ปลายของพวกมัน เราจะเห็นว่าพวกมันรวมกันเป็นโครโมโซมของมนุษย์ตัวที่สอง
ต่อมาในปี 1991 นักวิจัยได้พิจารณาจุดฟิวชั่นสมมุติบนโครโมโซมที่สองของมนุษย์อย่างใกล้ชิด และพบว่าสิ่งที่พวกเขากำลังมองหา - ลักษณะลำดับดีเอ็นเอของเทโลเมียร์ - ส่วนปลายของโครโมโซม ข้อพิสูจน์อีกประการหนึ่งว่าแทนที่โครโมโซมนี้เคยมีสองครั้ง!
แต่การควบรวมกิจการดังกล่าวเกิดขึ้นได้อย่างไร? สมมติว่าบรรพบุรุษของเราคนหนึ่งมีโครโมโซมสองอันรวมกันเป็นอันเดียว เขามีจำนวนโครโมโซมเป็นจำนวนคี่ - 47 ในขณะที่บุคคลที่ไม่กลายพันธุ์ส่วนที่เหลือยังมี 48 โครโมโซม! แล้วมนุษย์กลายพันธุ์ชนิดนี้สืบพันธุ์ได้อย่างไร? คนที่มีโครโมโซมต่างกันสามารถผสมข้ามพันธุ์ได้อย่างไร?
ดูเหมือนว่าจำนวนโครโมโซมจะแยกแยะสปีชีส์ออกจากกันอย่างชัดเจน และเป็นอุปสรรคต่อการผสมข้ามพันธุ์ที่ผ่านไม่ได้ ลองนึกภาพความประหลาดใจของนักวิจัยในขณะที่ศึกษาคาริโอไทป์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆ พวกเขาเริ่มค้นพบความแปรผันของจำนวนโครโมโซมภายในบางชนิด! ดังนั้น ในประชากรที่แตกต่างกันของปากร้ายทั่วไป ตัวเลขนี้อาจอยู่ในช่วงตั้งแต่ 20 ถึง 33 และพันธุ์ของชะมดปากร้ายดังที่ระบุไว้ในบทความโดย P. M. Borodin, M. B. Rogacheva และ S. I. Oda "แตกต่างกันมากกว่ามนุษย์จากลิงชิมแปนซี: สัตว์ที่อาศัยอยู่ทางตอนใต้ของ Hindustan และศรีลังกา มีโครโมโซม 15 คู่ ในคาริโอไทป์ของพวกเขาและแม่แปรกอื่น ๆ ทั้งหมดจากอาระเบียไปจนถึงหมู่เกาะโอเชียเนียมี 20 คู่... ปรากฎว่าจำนวนโครโมโซมลดลงเนื่องจากโครโมโซมห้าคู่ของพันธุ์ทั่วไปรวมกัน: 8 กับ 16, 9? ฉันมาจากวันที่ 13 เป็นต้น”
ความลึกลับ! ฉันขอเตือนคุณว่าในระหว่างไมโอซิส - การแบ่งเซลล์ซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเซลล์เพศ - โครโมโซมแต่ละตัวในเซลล์จะต้องเชื่อมต่อกับคู่ที่คล้ายคลึงกัน และเมื่อหลอมรวมแล้ว โครโมโซมที่ไม่มีการจับคู่ก็จะปรากฏขึ้น! เธอควรจะไปที่ไหน?
ปรากฎว่าปัญหาได้รับการแก้ไขแล้ว! P. M. Borodin อธิบายกระบวนการนี้ซึ่งเขาบันทึกไว้เป็นการส่วนตัวใน punares 29 โครโมโซม Punare เป็นหนูขนมีถิ่นกำเนิดในบราซิล บุคคลที่มีโครโมโซม 29 โครโมโซมได้มาจากการข้ามระหว่าง punares 30 ถึง 28 โครโมโซมซึ่งเป็นของประชากรที่แตกต่างกันของสัตว์ฟันแทะนี้
ในระหว่างไมโอซิสในลูกผสมดังกล่าวโครโมโซมที่จับคู่จะพบกันได้สำเร็จ “และโครโมโซมที่เหลืออีกสามโครโมโซมก็ก่อตัวเป็นสามโครโมโซม ในด้านหนึ่งเป็นโครโมโซมยาวที่ได้รับจากต้นกำเนิดที่มีโครโมโซม 28 โครโมโซม และอีกโครโมโซมที่สั้นกว่าอีกสองโครโมโซมซึ่งมาจากต้นกำเนิดที่มีโครโมโซม 30 โครโมโซม ในเวลาเดียวกัน โครโมโซมแต่ละตัวก็ตกลงไปอยู่กับที่"
การกลายพันธุ์อะไรนอกเหนือจากดาวน์ซินโดรมที่คุกคามเรา? เป็นไปได้ไหมที่จะข้ามคนกับลิง? และจะเกิดอะไรขึ้นกับจีโนมของเราในอนาคต? บรรณาธิการของพอร์ทัล ANTHROPOGENES.RU พูดคุยเกี่ยวกับโครโมโซมกับนักพันธุศาสตร์หัวหน้า ห้องปฏิบัติการ จีโนมเปรียบเทียบ SB RAS วลาดิมีร์ ทริโฟนอฟ
- คุณช่วยอธิบายได้ไหม ในภาษาง่ายๆโครโมโซมคืออะไร?
− โครโมโซมคือชิ้นส่วนของจีโนมของสิ่งมีชีวิตใดๆ (DNA) ที่ซับซ้อนด้วยโปรตีน หากในแบคทีเรียจีโนมทั้งหมดมักจะเป็นโครโมโซมเดียวดังนั้นในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนที่มีนิวเคลียสเด่นชัด (ยูคาริโอต) จีโนมมักจะถูกแยกส่วนและคอมเพล็กซ์ของชิ้นส่วนยาวของ DNA และโปรตีนจะมองเห็นได้ชัดเจนในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงระหว่างการแบ่งเซลล์ นั่นคือเหตุผลที่ว่าทำไมโครโมโซมซึ่งเป็นโครงสร้างที่มีสี ("โครมา" - สีในภาษากรีก) จึงถูกอธิบายย้อนกลับไป ปลาย XIXศตวรรษ.
− มีความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนโครโมโซมกับความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตหรือไม่?
- ไม่มีการเชื่อมต่อ ปลาสเตอร์เจียนไซบีเรียมีโครโมโซม 240 โครโมโซม สเตอเล็ตมี 120 โครโมโซม แต่บางครั้งก็ค่อนข้างยากที่จะแยกแยะทั้งสองสายพันธุ์นี้ออกจากกันตามลักษณะภายนอก มันต์แจ็กอินเดียนตัวเมียมีโครโมโซม 6 โครโมโซม ตัวผู้มี 7 โครโมโซม และกวางโรไซบีเรียที่เป็นญาติกันนั้นมีโครโมโซมมากกว่า 70 โครโมโซม (หรือมากกว่านั้นคือโครโมโซมชุดหลัก 70 โครโมโซมและโครโมโซมเพิ่มเติมอีกไม่เกินหนึ่งโหล) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม วิวัฒนาการของการแยกโครโมโซมและการหลอมรวมดำเนินไปค่อนข้างเข้มข้น และตอนนี้เราเห็นผลลัพธ์ของกระบวนการนี้แล้ว ซึ่งแต่ละสายพันธุ์มักจะมี ลักษณะเฉพาะคาริโอไทป์ (ชุดของโครโมโซม) แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการเพิ่มขนาดจีโนมโดยทั่วไปเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการวิวัฒนาการของยูคาริโอต ในขณะเดียวกัน การกระจายจีโนมนี้ไปยังชิ้นส่วนแต่ละชิ้นดูเหมือนจะไม่สำคัญมากนัก
- ความเข้าใจผิดทั่วไปเกี่ยวกับโครโมโซมมีอะไรบ้าง? ผู้คนมักสับสน: ยีน, โครโมโซม, DNA...
− เนื่องจากการจัดเรียงโครโมโซมใหม่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง ผู้คนจึงมีความกังวลเกี่ยวกับความผิดปกติของโครโมโซม เป็นที่ทราบกันดีว่าสำเนาพิเศษของโครโมโซมของมนุษย์ที่เล็กที่สุด (โครโมโซม 21) ทำให้เกิดกลุ่มอาการที่ค่อนข้างรุนแรง (ดาวน์ซินโดรม) ซึ่งมีลักษณะภายนอกและพฤติกรรมที่มีลักษณะเฉพาะ โครโมโซมเพศที่เกินหรือหายไปนั้นเป็นเรื่องปกติและอาจส่งผลร้ายแรงได้ อย่างไรก็ตาม นักพันธุศาสตร์ยังได้บรรยายถึงการกลายพันธุ์ที่ค่อนข้างเป็นกลางสองสามรายการที่เกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของไมโครโครโมโซม หรือโครโมโซม X และ Y เพิ่มเติม ฉันคิดว่าการตีตราปรากฏการณ์นี้เกิดจากการที่ผู้คนรับรู้แนวคิดเรื่องความปกติแคบเกินไป
- การกลายพันธุ์ของโครโมโซมเกิดขึ้นที่ใด คนทันสมัยและพวกเขานำไปสู่อะไร?
− ความผิดปกติของโครโมโซมที่พบบ่อยที่สุดคือ:
− กลุ่มอาการไคลน์เฟลเตอร์ (ผู้ชาย XXY) (1 ใน 500) – สัญญาณภายนอกที่มีลักษณะเฉพาะ ปัญหาสุขภาพบางอย่าง (โรคโลหิตจาง โรคกระดูกพรุน กล้ามเนื้ออ่อนแรง และสมรรถภาพทางเพศเสื่อมลง) เป็นหมัน อาจมีลักษณะพฤติกรรม อย่างไรก็ตาม อาการหลายอย่าง (ยกเว้นการเป็นหมัน) สามารถแก้ไขได้โดยการให้ฮอร์โมนเทสโทสเตอโรน ด้วยการใช้เทคโนโลยีการสืบพันธุ์ที่ทันสมัย เป็นไปได้ที่จะได้รับเด็กที่มีสุขภาพแข็งแรงจากพาหะของโรคนี้
− กลุ่มอาการดาวน์ (1 ใน 1,000) – อาการแสดงภายนอกที่มีลักษณะเฉพาะ เกิดขึ้นช้า การพัฒนาองค์ความรู้อายุขัยสั้นอาจมีความอุดมสมบูรณ์
− trisomy X (สตรี XXX) (1 ใน 1,000) – ส่วนใหญ่มักไม่แสดงอาการใดๆ , การเจริญพันธุ์;
- กลุ่มอาการ XYY (ผู้ชาย) (1 ใน 1,000) - แทบไม่แสดงอาการใด ๆ แต่อาจมีลักษณะพฤติกรรมและปัญหาการสืบพันธุ์ที่เป็นไปได้
− เทิร์นเนอร์ซินโดรม (ผู้หญิงที่มี CP) (1 ใน 1,500) – รูปร่างเตี้ยและลักษณะพัฒนาการอื่นๆ สติปัญญาปกติ, เป็นหมัน;
- การโยกย้ายที่สมดุล (1 ใน 1,000) - ขึ้นอยู่กับประเภท ในบางกรณี พัฒนาการบกพร่องและปัญญาอ่อนอาจสังเกตได้ และอาจส่งผลต่อภาวะเจริญพันธุ์
- โครโมโซมเพิ่มเติมเล็กน้อย (1 ในปี 2000) - การสำแดงขึ้นอยู่กับสารพันธุกรรมบนโครโมโซม และแตกต่างกันไปตั้งแต่อาการทางคลินิกที่เป็นกลางไปจนถึงร้ายแรง
การผกผันของโครโมโซม 9 ในวงรอบศูนย์กลางเกิดขึ้นใน 1% ของประชากรมนุษย์ แต่การจัดเรียงใหม่นี้ถือเป็นตัวแปรปกติ
ความแตกต่างของจำนวนโครโมโซมเป็นอุปสรรคต่อการผสมข้ามพันธุ์หรือไม่? มีตัวอย่างที่น่าสนใจของการผสมข้ามสัตว์ที่มีจำนวนโครโมโซมต่างกันหรือไม่?
− ถ้าการผสมข้ามพันธุ์เป็นแบบเฉพาะเจาะจงหรือระหว่างสายพันธุ์ที่มีความสัมพันธ์กัน ความแตกต่างของจำนวนโครโมโซมอาจไม่รบกวนการผสมพันธุ์ แต่ลูกหลานอาจกลายเป็นหมันได้ มีลูกผสมหลายชนิดที่รู้จักระหว่างสายพันธุ์ที่มีจำนวนโครโมโซมต่างกัน เช่น ม้า มีลูกผสมทุกชนิดระหว่างม้า ม้าลาย และลา และจำนวนโครโมโซมในม้าทุกตัวก็แตกต่างกัน ดังนั้น ลูกผสมจึงได้แก่ มักจะผ่านการฆ่าเชื้อ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้ยกเว้นความเป็นไปได้ที่เซลล์สืบพันธุ์ที่สมดุลอาจเกิดขึ้นโดยบังเอิญ
- มีการค้นพบสิ่งผิดปกติเกี่ยวกับโครโมโซมอะไรบ้าง เมื่อเร็วๆ นี้?
− เมื่อเร็วๆ นี้ มีการค้นพบมากมายเกี่ยวกับโครงสร้าง การทำงาน และวิวัฒนาการของโครโมโซม ฉันชอบผลงานที่แสดงให้เห็นว่าโครโมโซมเพศถูกสร้างขึ้นอย่างอิสระโดยสมบูรณ์ในสัตว์กลุ่มต่างๆ
- ถึงกระนั้น เป็นไปได้ไหมที่จะข้ามคนกับลิง?
- ตามทฤษฎีแล้ว เป็นไปได้ที่จะได้ลูกผสมดังกล่าว เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการผสมพันธุ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อยู่ห่างไกลจากวิวัฒนาการ (แรดขาวและดำ อัลปาก้า และอูฐ เป็นต้น) หมาป่าสีแดงในอเมริกาได้รับการพิจารณาว่าเป็นสายพันธุ์ที่แยกจากกันมานานแล้ว แต่เพิ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นลูกผสมระหว่างหมาป่ากับโคโยตี้ มีลูกผสมแมวจำนวนมากที่รู้จัก
- และคำถามที่ไร้สาระอย่างยิ่ง: เป็นไปได้ไหมที่จะข้ามหนูแฮมสเตอร์กับเป็ด?
- เป็นไปได้มากว่าจะไม่มีอะไรเกิดขึ้นเพราะความแตกต่างทางพันธุกรรมมากเกินไปได้สะสมวิวัฒนาการมาหลายร้อยล้านปีเพื่อให้พาหะของจีโนมแบบผสมดังกล่าวทำงานได้
- เป็นไปได้ไหมว่าในอนาคตคนๆ หนึ่งจะมีโครโมโซมน้อยลงหรือมากกว่านั้น?
- ใช่ มันค่อนข้างเป็นไปได้ เป็นไปได้ว่าโครโมโซมอะโครเซนตริกคู่หนึ่งจะรวมกันและการกลายพันธุ์ดังกล่าวจะแพร่กระจายไปทั่วประชากร
− คุณแนะนำวรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยอดนิยมเรื่องใดในหัวข้อพันธุศาสตร์มนุษย์ แล้วภาพยนตร์วิทยาศาสตร์ยอดนิยมล่ะ?
− หนังสือของนักชีววิทยา Alexander Markov หนังสือสามเล่ม “Human Genetics” โดย Vogel และ Motulsky (ถึงแม้จะไม่ใช่แนววิทยาศาสตร์ แต่ก็มีข้อมูลอ้างอิงที่ดีอยู่ที่นั่น) ไม่มีอะไรนึกถึงหนังเกี่ยวกับพันธุศาสตร์มนุษย์เลย... แต่ “ ปลาน้ำจืด» Shubina เป็นภาพยนตร์และหนังสือชื่อเดียวกันเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ยอดเยี่ยม
มอสโก 4 กรกฎาคม— อาร์ไอเอ โนโวสติ, แอนนา อูร์มันต์เซวา. ใครมีจีโนมที่ใหญ่กว่า? ดังที่คุณทราบ สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากกว่าสิ่งมีชีวิตอื่นๆ และเนื่องจากทุกสิ่งเขียนด้วย DNA ดังนั้นสิ่งนี้จึงควรสะท้อนให้เห็นในโค้ดของมันด้วย ปรากฎว่ามีผู้ชายคนหนึ่งกับเขา คำพูดที่พัฒนาแล้วจะต้องซับซ้อนกว่าหนอนตัวกลมตัวเล็ก อย่างไรก็ตาม หากคุณเปรียบเทียบเรากับหนอนในแง่ของจำนวนยีน คุณจะได้สิ่งเดียวกัน: 20,000 ยีนของ Caenorhabditis elegans เทียบกับ 20-25,000 ของ Homo sapiens
สิ่งที่น่ารังเกียจยิ่งกว่าสำหรับ "มงกุฎแห่งสิ่งมีชีวิตบนโลก" และ "ราชาแห่งธรรมชาติ" ก็คือการเปรียบเทียบกับข้าวและข้าวโพด - 50,000 ยีนที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ 25
แต่บางทีเราอาจจะคิดผิดหรือเปล่า? ยีนคือ "กล่อง" ซึ่งมีนิวคลีโอไทด์บรรจุอยู่ ซึ่งก็คือ "ตัวอักษร" ของจีโนม อาจจะนับพวกเขา? มนุษย์มีนิวคลีโอไทด์ 3.2 พันล้านคู่ แต่ตาอีกาของญี่ปุ่น (Paris japonica) - พืชที่สวยงามด้วยดอกไม้สีขาว - มีจีโนมคู่เบส 150 พันล้านคู่ ปรากฎว่าคน ๆ หนึ่งควรจะง่ายกว่าดอกไม้ถึง 50 เท่า
และปลาปอดโปรโตปเทรา (ปลาปอดฟิชที่มีทั้งเหงือกและการหายใจของปอด) มีความซับซ้อนมากกว่ามนุษย์ถึง 40 เท่า บางทีปลาทุกชนิดอาจซับซ้อนกว่าคนก็ได้? เลขที่ ปลามีพิษ Fugu ซึ่งชาวญี่ปุ่นใช้ในการเตรียมอาหารอันโอชะนั้นมีจีโนมที่เล็กกว่ามนุษย์ถึงแปดเท่าและเล็กกว่าของปลาปอดโปรโตปเตราถึง 330 เท่า
สิ่งที่เหลืออยู่คือการนับโครโมโซม - แต่สิ่งนี้ทำให้ภาพสับสนมากยิ่งขึ้น คนเราจะมีจำนวนโครโมโซมต่อต้นแอชและลิงชิมแปนซีกับแมลงสาบเท่ากันได้อย่างไร?
นักชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการและนักพันธุศาสตร์ได้พบกับความขัดแย้งเหล่านี้เมื่อนานมาแล้ว พวกเขาถูกบังคับให้ยอมรับว่าขนาดของจีโนมไม่ว่าเราจะพยายามคำนวณด้วยวิธีใดก็ตามนั้นไม่มีความเกี่ยวข้องอย่างชัดเจนกับความซับซ้อนของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต ความขัดแย้งนี้เรียกว่า "ความลึกลับของค่า C" โดยที่ C คือปริมาณของ DNA ในเซลล์ (ความขัดแย้งของค่า C ซึ่งแปลตรงตัวได้ว่า "ความขัดแย้งของขนาดจีโนม") และยังมีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างสายพันธุ์และอาณาจักรอยู่
© ภาพประกอบโดย RIA Novosti อ. โพลียานีนา
© ภาพประกอบโดย RIA Novosti อ. โพลียานีนา
ตัวอย่างเช่น เห็นได้ชัดว่ายูคาริโอต (สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ประกอบด้วยนิวเคลียส) มีจีโนมโดยเฉลี่ยใหญ่กว่าโปรคาริโอต (สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ไม่มีนิวเคลียส) สัตว์ที่มีกระดูกสันหลังมีจีโนมใหญ่กว่าสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังโดยเฉลี่ย อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นที่ยังไม่มีใครสามารถอธิบายได้
นักพันธุศาสตร์ได้ถอดรหัส DNA ของพืชที่สามารถอยู่รอดได้จากการระเบิดปรมาณูนักวิทยาศาสตร์ได้ถอดรหัสจีโนมที่สมบูรณ์ของแปะก๊วยที่เก่าแก่ที่สุดเป็นครั้งแรก โรงงานที่ทันสมัยบนโลกซึ่งตัวแทนกลุ่มแรกปรากฏตัวก่อนการกำเนิดของไดโนเสาร์ตัวแรกในช่วงเวลาของลิซาร์ดแมนมีข้อเสนอแนะว่าขนาดจีโนมสัมพันธ์กับระยะเวลา วงจรชีวิตร่างกาย. จากการใช้พืชเป็นตัวอย่าง นักวิทยาศาสตร์บางคนแย้งว่าพันธุ์ไม้ยืนต้นมีจีโนมที่ใหญ่กว่าพันธุ์รายปี ซึ่งมักจะมีความแตกต่างกันหลายครั้ง และจีโนมที่เล็กที่สุดเป็นของพืชชั่วคราวที่ผ่านไปได้ เต็มรอบตั้งแต่เกิดจนตายภายในไม่กี่สัปดาห์ ขณะนี้ปัญหานี้กำลังถูกพูดคุยกันอย่างแข็งขันในแวดวงวิทยาศาสตร์
อธิบายนักวิจัยชั้นนำของสถาบันพันธุศาสตร์ทั่วไป N. I. Vavilova สถาบันการศึกษารัสเซียศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์แห่ง Texas Agromechanical University และ University of Gottingen Konstantin Krutovsky กล่าวว่า “ขนาดของจีโนมไม่สัมพันธ์กับระยะเวลาของวงจรชีวิตของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น มีสปีชีส์ในสกุลเดียวกันที่มีเหมือนกัน ขนาดจีโนม แต่อายุขัยอาจแตกต่างกันได้หลายสิบหรือหลายร้อยเท่า โดยทั่วไปมีความสัมพันธ์ระหว่างขนาดจีโนมกับความก้าวหน้าทางวิวัฒนาการและความซับซ้อนของการจัดระเบียบ แต่มีข้อยกเว้นหลายประการ โดยทั่วไป ขนาดจีโนมสัมพันธ์กับพลอยด์ (คัดลอก จำนวน) ของจีโนม (โพลีพลอยด์พบได้ทั้งในพืชและสัตว์) และปริมาณของดีเอ็นเอที่มีการทำซ้ำสูง (การทำซ้ำแบบง่ายและซับซ้อน ทรานสโพซัน และองค์ประกอบที่สามารถเคลื่อนย้ายได้อื่นๆ)"
พันธุศาสตร์มีข้าวโพดอายุห้าพันปี "ฟื้นคืนชีพ"นักพันธุศาสตร์สามารถสกัด DNA ออกมาได้ ซากที่เก่าแก่ที่สุดข้าวโพดที่ "ปลูก" และฟื้นฟูจีโนมซึ่งบ่งบอกถึงรากของพืชโปรดของ Nikita Sergeevich Khrushchev ที่เก่าแก่มากกว่าที่เราคิดไว้นอกจากนี้ยังมีนักวิทยาศาสตร์ที่มีมุมมองที่แตกต่างออกไปในประเด็นนี้