Хромосома (від грец. ????? – колір, ???? – тіло) – це ниткоподібні щільні тільця, видимі у світловий мікроскоп тільки впродовж поділу клітини. Вони утворюються в результаті ущільнення і спіралізації хроматину. Довжина хромосом залежить від кількості ДНК і білків, а також від ступеня скручування хроматину.
Структура метафазної хромосоми. Всі хромосоми під час метафази складаються із двох хроматид, що утворені з максимально спаралізованого хроматину. У хромосомах розрізняють первинну перетяжку – центромеру, що поділяє хромосому на два плеча. Деякі хромосоми мають вторинні перетяжки (супутники), які містять гени рРНК.
Сукупність хромосом клітини, яка характеризується їх певним числом, розмірами і формою, називається каріотипом. Кожний вид живих організмів має певну і постійну кількість хромосом, тобто кількість хромосом і характерні особливості їхньої будови – видова ознака. Приклади кількості хромосом у ядрах клітин деяких видів тварин подані у таблиці 1.
Таблиця 1 – Кількість хромосом у деяких видів тварин
Вид
Кількість хромосом
Малярійний плазмодій
2
Гідра
32
Тарган
48
Голуб
80
Миша хатня
40
Пацюк
26
Кролик
44
Шимпанзе
48
Людина
46
Як видно з таблиці, кількість хромосом не залежить від рівня організації і не завжди свідчить про філогенетичну спорідненість: одна й та сама кількість може зустрічатися у дуже далеких одна від одної форм і різнитися у близьких видів. Проте важливо, що у всіх організмів одного виду кількість хромосом у ядрах всіх клітин, як правило, постійна. Кількість хромосом в каріотипі завжди парна. Хромосоми, які належать до однієї пари, називаються гомологічними. Гомологічні хромосоми однакові за розмірами і формою, у них співпадає розташування центромер тощо. В ядрах клітин тіла (соматичних клітинах) міститься подвійний набір хромосом (диплоїдний) і позначається 2n. У ядрах статевих клітин, на відміну від соматичних, присутній гаплоїдний набір хромосом (n). При заплідненні відбувається злиття статевих клітин, кожна з яких вносить у зиготу гаплоїдний набір, і тоді відновлюється диплоїдний набір n+n= 2n. У каріотипі соматичних клітин чоловічих і жіночих особин, які належать до одного виду, є відміна в одній парі хромосом, що мають назву статевих, або гетерохромосом. Решта пар хромосом однакова у обох статей, їх називають аутосомами. Нормальний каріотип людини містить 46 хромосом, або 23 пари; з них 22 пари аутосом і одна пара статевих хромосом (гетеросом). Для вивчення людського каріотипу використовують клітини кісткового мозку і культури фібробластів або лейкоцитів периферичної крові, оскільки ці клітини найлегше отримати. Перед виготовленням препаратів хромосом до культури клітин додають колхіцин, який зупиняє поділ клітин на стадії метафази. Після чого клітини фіксують і фарбують. Завдяки такій обробці хромосоми відділені одна від одної, кожна чітко окреслена і видима у світловому мікроскопі.
Для того, щоб легше розібратися у складному комплексі хромосом, які утворюють каріотип, їх розташовують у вигляді каріограми (від грец. ?????? – ядро, ?????? – запис).
Властивості хромосом:
Специфічність набору хромосом для кожного виду. Рослини і тварини мають сталий набір хромосом у кожній соматичній клітини.
Парність хромосом. Кожна пара хромосом, яка має однаковий розмір, форму і склад генів, що контролюють альтернативні ознаки, називаються гомологічними.
Індивідуальність окремих пар хромосом. Кожна пара гомологічних хромосом індивідуума відрізняється від іншої пари за розміром, формою і генетичним складом.
Безперервність хромосом. Кожна дочірня хромосома походить від материнської хромосоми.
У послідовних генераціях клітин зберігається постійне число хромосом та їх індивідуальність внаслідок здатності хромосом до точної репродукції при поділі клітини. Отже, не тільки «кожна клітина від клітини», але і «кожна хромосома від хромосоми».