تفاوت کروموزوم و کروماتین

کروماتین:DNA متصل شده به پروتئین های هیستونی است. این ساختار حالت عادی DNA در سلول است. این حالت از ماده ژنتیک فرم دارای عمل آن بوده و پروتئین سازی در سلول را رهبری می کند.

کروموزوم: نزدیک تقسیم سلولی کروماتین ها فشرده تر شده و با پروتئین های جدیدی وارد واکنش می شوند. تا بر اثر این فشرده تر شدن طول کمتری بدست آورند تا بتوانند تقسیم شوند. واژه کروموزم به مفهوم جسم رنگی ، که در سال 1888 بوسیله والدیر بکار گرفته شد. هم اکنون این واژه برای نامیدن رشته‌های رنگ‌پذیر و قابل مشاهده با میکروسکوپهای نوری بکار می‌رود که از همانندسازی و نیز بهم پیچیدگی و تابیدگی هر رشته کروماتین اینترفازی در سلولهای یوکاریوتی تا رسیدن به ضخامت 1000 تا 1400 نانومتر ایجاد می‌شود. در پروکاریوتها نیز ماده ژنتیکی اغلب به حالت یک کروموزوم متراکم می‌شود.

کروماتید: کروماتید بخشی از کروموزوم متافازی است که نیمی از سراسر طول کروموزوم را می‌سازد. دو کروماتید هر کروموزوم از ناحیه سانترومر بهم متصل‌اند. هر کروماتید از ابر پیچیدگیهای رشته کروماتین و آمیختگی آن با پروتئینهای غیر هیستونی اسکلتی یا زمینه‌ای بوجود آمده است. دو کروماتید هر کروموزوم متافازی را که در حکم تصویر آینه‌ای یکدیگر هستند، کروماتیدهای خواهر یا کروماتیدهای نظیر می‌نامند. دو رشته کروماتبد در واقع حاصل همانند سازی DNA هستند.

مراحل تبدیل رشته کروماتین به کروموزوم

برای تبدیل یک رشته کروماتینی 10 تا 30 نانومتری به یک کروموزوم ، علاوه بر لزوم همانندسازی رشته کروماتین سطوح سازمان یافتگی‌ای را در نظر می‌گیرند که ضمن آن با دخالت H₃ ، H₁ و پروتئین‌های غیر هیستونی پیچیدگیها و تابیدگیهای رشته کروماتین افزایش می‌یابد، طول آن کم ، ضخامت و تراکمش زیاد می‌شود و به کروموزوم تبدیل می‌گردد. این سطوح سازمان یافتگی و اغلب به صورت رسیدن از رشته 10 تا 30 نانومتری به رشته 90 تا 100 نانومتری تشکیل رشته 30 تا 400 نانومتری و در مراحل بعد با افزایش پیچیدگیها و تابیدگیها ، ایجاد رشته 700 نانومتری و بالاخره تشکیل کروموزوم دارای دو کروماتید و با ضخامت تا 1400 نانومتر در نظر می‌گیرند.اولین مرحله پیچیدگی و تراکم رشته کروماتین برای تبدیل به کروموزوم با فسفریلاسیون شدید هیستونهای H₃ ، H₁ همراه است. پس از رها شدن DNA از اکتامر هیستونی ، با دخالت آنزیمهای مسئول همانندسازی ، پیوندهای هیدروژنی بین دو زنجیره گسسته می‌شود، هر زنجیره مکممل خود را می‌سازد و به تدریج با ادامه همانندسازی ، دو مولکول DNA بوجود می‌آید که در هر مولکول یک زنجیره قدیمی و زنجیره دیگر نوساخت است. بخشهای مختلف این دو مولکول DNA که نظیر همدیگر هستند به تدریج که همانندسازیشان پایان می‌پذیرد، با اکتامرهای هیستونی که نیمی از آنها اکتامرهای والدی و نیمی جدید هستند ترکیب می‌شوند.بعد از تشکیل ساختمان نوکلئوزومی ، دو رشته کروماتین 10 نانومتری و سپس رشته‌های 30 نانومتری ایجاد می‌شوند. هر رشته کروماتین 30 نانومتر سطوح سازمان یافتگی را می‌گذارند، با مجموعه‌ای از پروتئینهای غیر هیستونی زمینه‌ای یا اسکلتی آمیخته می‌شود و به یک کروماتید تبدیل می‌شود. مجموعه دو کروماتید نظیر هم که از محل سانترومر بهم متصل‌اند کروموزوم متافازی را ایجاد می‌کنند

طویل ترین مولکول DNA در کروموزوم های انسانی، 108×8/2 جفت باز اندازه دارد و تقریباً 10 سانتی متر می­باشد. ساماندهی ساختاری کروماتین موجب شده است که مولکول DNA با این اندازه بزرگ در یک هسته کوچک سلولی فشرده سازی شود و در آن، جای گیرد. کروماتین به صورتی ساماندهی می شود که توالی های خاصی از DNA جهت فرآیندهای سلولی مانند رونویسی، همانندسازی، تصحیح و نوترکیبی همیشه در دسترس قرار داشته باشد.هیستونها در اوّلین سطح پیچیدگی کروموزم که همان نوکلئوزوم است شرکت دارند. نوکلئوزوم یک ترکیب DNA  و پروتئین است که در سال 1974 کشف شد. وقتی هسته های اینترفازی به آرامی شکسته می شوند و محتویات آنها در غلظت فیزیولوژیک جدا سازی و با میکروسکوپ الکترونی مطالعه می گردند دیده می شود که اکثر کروماتین ها به شکل رشته ای با قطر 30 نانومتر هستند . در غلظت پایین نمک هایی مثل Mg2+ که پیچ خوردگی کروماتین باز می شود در زیر میکروسکوپ الکترونی یک سری از رشته هایی که اصطلاحاً دانه های تسبیح (beads on a string) نامیده می شوند مشاهده می گردند . رشته ای که دانه ها را به هم وصل می کند از جنسDNA  است و هر دانه یک نوکلئوزوم می باشد که شامل DNA پیچیده شده به دور یک هسته پروتئینی است و 10 نانومتر قطر دارد. این هسته پروتئینی از هیستونها ساخته شده است.

انواع کروموزمها از نظر تعداد سانترومر

کروموزومها را از نظر تعداد سانترومرهایشان به کروموزمهای یک سانترومری ، دو سانترومری و چند سانترومری تقسیم می‌کنند وقتی تحت تاثیر عواملی مثل پرتوهای X کروموزمها خرد شوند و قطعاتشان ادغام شود، کروموزومهای به اصطلاح بدون سانترومر ایجاد می‌کنند. این کروموزومها هنگام تقسیم سلولی رفتار عادی مثل سایر کروموزومها را ندارند.

انواع کروموزوم از نظر محل سانترومر

• کروموزمهای تلوسانتریک: سانترومر در یکی از دو انتهای کروموزومها قرار گرفته است.
• کروموزومهای آکروسانتریک: سانترومر آنها نزدیک به یکی از دو انتهای کروموزوم قرار گرفته در نتیجه یکی از بازوها نسبتا به دیگری بسیار کوچک است از قطعات کروموزومی از محل قرار گرفتن سانترومر از بازوهای کروموزومی می‌نامند.
• کروموزمهای متاسانتریک: سانترومر آنها در وسط کروموزوم قرار گرفته و در نتیجه بازوهای کروموزم هم اندازه هستند اکثر کروموزمها دارای یک سانترومر هستند. برخی گونه‌ها سانترومرهای بخش شده‌ای دارند در رشته‌های دوکی به تمامی طول کروموزوم متصلند این کروموزومها را هولوسانتریک گویند

 

اندام های وستیجیال و همولوگ

واژه وستیجیال از واژه "وستیجیوم" که به معنای "ردپا" است گرفته شده است.خوب شاید بهتر باشه اول بفهمیم رد پا با اثر پا یا جای پا چه تفاوتی دارد.نوزادان وقتی که متولد میشوند دارای پرونده ای هستند که در اون پرونده همه مشخصات آنها نوشته شده است در قسمتی از این پرونده بخشی هست که اثر پای نوزاد برای جلوگیری از عوض شدن احتمالی ثبت میشه به این اثر پا می گویند.

اما رد پا چیست؟فرض کنید با کفش گلی وارد حیات منزلتان که گلی نیست می شوید چه اتفاقی می افتد؟! از دم در رد پای شما تا رسیدن به محل در آوردن کفش باقی می ماند. خوب اگه توجه کنید میبینید که در ابتدا گل ها بیشتر هستند و هر چه به سمت جلوتر حرکت میکنید گل ها کمتر می شود و شاید به جایی برسد که حتی محو شود و دیگر کفشتان گلی نباشد به این میگویند رد پا.پس فهمیدیم رد پا چه فرقی با اثر پا دارد.

گاه شما ساختاری را در یک جاندار میبینید که وظیفه ای انجام میدهد اما همین ساختار در جاندار دیگر،به نسبت کوچک تر شده و فاقد نقش خاصی است،یا نقش بسیار جزیی دارد و یا حتی نقش آن عوض شده است چنین ساختار هایی که نشان دهنده ی تغییرات جاندار در گذشته هستند اندام وستیجیال هستند آنچه در ساختار های وستیجیال اهمیت دارد ،تحلیل رفتن آن نسبت به ساختار های مشابه در دیگر جانداران است.اما چرا این ساختار ها در این جانداران تحلیل رفته است؟در واقع آن چه که باعث این تغییرات در گذر زمان شده،این است که همگام با سایر تغییرات این ساختار ها به نوعی ساختار های مزاحم محسوب میشوند و انتخاب طبیعی همواره آن هایی را که با محیط سازگار تر هستند حفظ میکند.

در حقیقت ساختار های وستیجیال همولوگ ساختار هایی هستند که نسبت به آنها تحلیل رفته اند مثلا لگن مار همولوگ لگن سایر خزنده گان است.

ساختار های همولوگ به ساختارهایی در گونه های مختلف اطلاق میشود،که شباهت اساسی با یکدیگر دارند اما به دلیل تغییرات در طول  زمان،میتوانند عملکرد و شکل متفاوتی داشته باشند.این شباهت های اساسی نشان دهتده نیای مشترک است.در حقیقت این ساختار در نیای مشترک وجود داشته است،اما در هنگام پیدایش گونه ها از نیای مشترک تغییراتی در آن ایجاد شده است،که باعث تغییر در شکل و عملکرد آن شده است.

چند اندام وستیجیال در انسان

1. ارگان ومرونازال VOMERONASAL ORGAN: یا ارگان جاکوبسون که حفره ای است در پل های بینی دو سمت با گیرنده های شیمیایی که در انسان عملکردی ندارند. در جانوران پست تر وظیفه درک ماده شیمیایی فرومون رو بر عهده دارند

2. عضلات خارجی گوش: ۳ عضله هستند که در بخش خارجی گوش واقع شده اند و در سایر حیوانات نظیر خرگوشها و سگها، وظیفه حرکت مستقلانه گوش از سر را بر عهده دارند. اما انسانها هنوز دارای آن هستند و توسط این عضلات است که بعضی از افراد می‌توانند گوششان را تکان دهند

3. دندان عقل: در انسانهای اولیه که مقادیر زیادی از گیاهان رو جهت به دست آوردن انرژی مصرف می‌کردند داشتن یک جفت اضافه دندان آسیا در هر فک مفید به نظر می‌رسید اما در انسانهای امروزی که انواعی از غذاها را مصرف می‌کند، زیاد ضروری به نظر نمی‌آید

4. دنده گردنی: حدود یک درصد از مردم یک جفت دنده اضافی در بالای دندهای خود (در بخش گردن) دارند که به نظر می‌رسد باقی‌مانده از اجداد خزنده ما باشد. این دنده می‌تواند در این افراد مشکلات عروقی یا عصبی ایجاد کند 

5. پلک سوم: در اکثر پرندگان و پستانداران یک لایه محافظ به عنوان پلک سوم بر روی چشمشان وجود دارد که وظیفه حفاظت از چشم و خروج شن ریزه و گرد و غبار را از چشم بر عهده دارد. باقی مانده این پلک در انسان به صورت یک چین نازک در گوشه داخلی چشم وجود دارد.

گوسفند دریایی

این موجود مثل حلزون حرکت می کند و چشمان ریز و گرد و فیلر هایش،آن را شبیه گوسفند کارتونی کرده است.
نکته جالب در مورد  این "گوسفند برگی دریایی" کوچولو  که می تواند تا ۵mm در طول رشد کند و در نزدیکی ژاپن، اندونزی و فیلیپین یافت می شود، این است که آن تنها حیوان در جهان است که می تواند فتوسنتز انجام  دهد.
هنگامی که آنها جلبک می خورند،  کلروپلاست آن را می گیرند و آنها را در بدن خود در یک فرآیند به نام kleptoplasty وارد می کنند. این فرایند، که در غیر این صورت تنها می تواند توسط موجودات زنده تک سلولی انجام شود، اساسا آنها را  به موجود با قدرت خورشیدی تبدیل می کند!
این گوسفند دریایی بامزه کمی به آرامی و مثل حلزون حرکت می کند و غذای مورد علاقه اش جلبک است
این مخلوق خارق العاده یکی از تنهاترین موجوداتی در جهان است که می تواند از جلبک استفاده کند تا فتوسنتز کند.
 رده بندی گوسفند دریایی

Kingdom:  Animalia
Phylum:  Mollusca
Class:  Gastropoda
(unranked):  clade Heterobranchia

informal group Opisthobranchia
clade Sacoglossa
clade Plakobranchacea
Superfamily:  Limapontioidea
Family:  Costasiellidae
Genus:  Costasiella
Species:  C. kuroshimae

تولید بیلی روبین و بیلی وردین

گلبول‌های قرمز پس از طی عمر خود در طحال، توسط ماکروفاژهای طحالی تخریب می‌شوند. هموگلوبین موجود در گلبول‌های قرمز پس از تخریب اریتروسیت ها آزاد شده و به یک هِم و اسید آمینه تجزیه می‌شود.
حلقه‌ی هِم نیز تجزیه شده و تبدیل به یک مولکول بیلی وردین و یک مولکول CO می‌شود. بیلی وردین تجزیه شده نیز توسط آنزیم بیلی وردین ردوکتاز تبدیل به بیلی روبین می‌شود. این بیلی روبین، بیلی روبین غیر کنژوگه بوده که در آب نامحلول می‌باشد.
بیلی روبین غیر کنژوگه در خون به آلبومین که اصلی‌ترین ناقل در خون می‌باشد متصل شده و توسط آن به سمت کبد انتقال می‌یابد. قبل از ورود به کبد بیلی روبین از آلبومین جدا شده و وارد سلول‌های کبدی می‌گردد. در داخل سلول‌های کبدی نیز به 2 پروتئین Y , Z متصل شده و در داخل سلول‌های کبدی انتقال می‌یابد تا در نهایت از این 2 پروتئین نیز جدا شده و توسط آنزیم مسئول گلوکورونیداسیون با 2 مولکول اسید گلوکورونیک پیوند برقرار کرده و تبدیل به بیلی روبین کنژوگه می‌شود.
بیلی روبین کنژوگه محلول در آب بوده و در حالت سلامت به مقدار بسیار ناچیز( حدود 2/0 ) در خون وجود دارد. بیلی روبین بعد از کنژوگاسیون وارد صفرا شده و از آن جا وارد روده کوچک می‌شود. قسمتی از بیلی روبین کنژوگه تحت اثر آنزیم گلوکورونیداز به حالت غیر کنژوگه و در نهایت تحت اثر تغییرات بیشتر به اوروبیلینوژن تبدیل می‌شود.
قسمتی از آن بازجذب شده و به صورت اوروبیلین از طریق ادرار دفع می‌شود و قسمتی از اوروبیلینوژن نیز وارد روده بزرگ شده و به استرکوبیلینوژن تبدیل می‌شود و در نهایت به صورت استرکوبیلین از طریق مدفوع دفع می‌شود و باعث ایجاد رنگ قهوه‌ای در مدفوع می‌گردد. بیلی روبین در حالت سلامت در ادرار به میزان بسیار کم وجود دارد و باعث ایجاد رنگ زرد ادرار می‌شود.