Chất nhiễm sắc là gì? Cấu trúc và chức năng

Định nghĩa chất nhiễm sắc

Chất nhiễm sắc là một khối vật liệu di truyền bao gồm DNA và protein ngưng tụ để tạo thành nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia tế bào nhân chuẩn. Chất nhiễm sắc nằm trong nhân của các tế bào của chúng tôi.

Chức năng chính của chất nhiễm sắc là nén DNA thành một đơn vị nhỏ gọn sẽ ít bay hơi hơn và có thể nằm gọn trong nhân. Chất nhiễm sắc bao gồm các phức hợp protein nhỏ được gọi là histones và DNA. Các histone giúp tổ chức DNA thành các cấu trúc gọi là nucleosome bằng cách cung cấp một cơ sở mà DNA có thể được bọc xung quanh. Một nucleosome bao gồm một chuỗi DNA gồm khoảng 150 cặp bazơ được quấn quanh một bộ tám histone được gọi là octamer. Các nucleosome được gấp lại để tạo ra một sợi nhiễm sắc. Sợi nhiễm sắc được cuộn và cô đặc để tạo thành nhiễm sắc thể. Chất nhiễm sắc làm cho một số quá trình tế bào có thể xảy ra bao gồm sao chép DNA, sao chép, sửa chữa DNA, tái tổ hợp di truyền và phân chia tế bào.

Vùng nguyên nhiễm sắc và vùng dị nhiễm sắc

Chất nhiễm sắc trong một tế bào có thể được nén ở các mức độ khác nhau tùy thuộc vào giai đoạn của một tế bào trong chu kỳ tế bào. Trong nhân, chromatin tồn tại dưới dạng vùng nguyên nhiễm sắc hoặc vùng dị nhiễm sắc. Trong giai đoạn xen kẽ của chu kỳ, tế bào không phân chia mà trải qua một giai đoạn tăng trưởng. Hầu hết các chất nhiễm sắc ở dạng nhỏ gọn hơn được gọi là vùng nguyên nhiễm sắc. Nhiều DNA được phơi bày trong vùng nguyên nhiễm sắc cho phép sao chép và sao chép DNA diễn ra. Trong quá trình phiên mã, chuỗi xoắn kép DNA sẽ tách ra và mở ra để cho phép các gen mã hóa protein được sao chép. Sự sao chép và sao chép DNA là cần thiết cho tế bào để tổng hợp DNA, protein và các bào quan để chuẩn bị cho sự phân chia tế bào (nguyên phân hoặc giảm phân). Một tỷ lệ nhỏ nhiễm sắc thể tồn tại dưới dạng vùng dị nhiễm sắc trong giai đoạn xen kẽ. Chất nhiễm sắc này được đóng gói chặt chẽ, không cho phép phiên mã gen diễn ra. Vùng dị nhiễm sắc nhuộm màu tối hơn với thuốc nhuộm so với vùng nguyên nhiễm sắc.

Chất nhiễm sắc trong nguyên phân

Kỳ đầu

Trong kỳ đầu nguyên phân, các sợi nhiễm sắc trở thành cuộn thành nhiễm sắc thể. Mỗi nhiễm sắc thể sao chép bao gồm hai nhiễm sắc thể được nối ở một tâm động.

Kỳ giữa

Trong kỳ giữa, chất nhiễm sắc trở nên cực đặc. Các nhiễm sắc thể thẳng hàng ở tấm metaphase.

Kỳ sau

Trong kỳ sau, các nhiễm sắc thể được ghép đôi (nhiễm sắc thể chị em) tách ra và được kéo bởi các vi ống trục chính đến các đầu đối diện của tế bào.

Kỳ cuối

Trong kỳ cuối, mỗi nhiễm sắc thể con gái mới được tách thành nhân riêng của nó. Sợi chromatin không kết dính và trở nên ít cô đặc hơn. Sau chu kỳ tế bào, hai tế bào con giống hệt nhau về mặt di truyền được tạo ra. Mỗi tế bào có cùng số lượng nhiễm sắc thể. Các nhiễm sắc thể tiếp tục giải phóng và kéo dài hình thành nhiễm sắc.

Chất nhiễm sắc, nhiễm sắc thể và nhiễm sắc tử

Mọi người thường gặp khó khăn trong việc phân biệt sự khác biệt giữa các thuật ngữ chất nhiễm sắc, nhiễm sắc thể và nhiễm sắc tử. Trong khi cả ba cấu trúc được cấu tạo từ DNA và được tìm thấy trong nhân, mỗi cấu trúc được xác định duy nhất.

  • Chất nhiễm sắc bao gồm DNA và histones (protein có độ kiềm cao) được đóng gói thành các sợi mỏng, chuỗi. Các sợi nhiễm sắc này không bị cô đặc nhưng có thể tồn tại ở dạng nhỏ gọn (heterochromatin) hoặc dạng nhỏ gọn hơn (vùng nguyên nhiễm sắc). Các quá trình bao gồm sao chép DNA, sao chép và tái tổ hợp xảy ra trong vùng nguyên nhiễm sắc. Trong quá trình phân chia tế bào, nhiễm sắc ngưng tụ để tạo thành nhiễm sắc thể.
  • Nhiễm sắc thể là các nhóm đơn sắc của chất nhiễm sắc ngưng tụ. Trong quá trình phân chia tế bào của quá trình nguyên phân và phân bào, nhiễm sắc thể nhân lên để đảm bảo rằng mỗi tế bào con mới nhận được số lượng nhiễm sắc thể chính xác. Một nhiễm sắc thể nhân đôi có chuỗi kép và có hình dạng X quen thuộc. Hai sợi giống hệt nhau và được kết nối trong một khu vực trung tâm được gọi là tâm động.
  • Một nhiễm sắc tử là một trong hai sợi của nhiễm sắc thể sao chép. Nhiễm sắc tử được kết nối bởi một tâm động được gọi là “nhiễm sắc tử chị em”. Vào cuối quá trình phân chia tế bào, các nhiễm sắc thể chị em tách ra trở thành nhiễm sắc thể con gái trong các tế bào con mới được hình thành.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker