כרומוזום הומולוגי

כרומוזומים הוֹמוֹלוגיים (באנגלית: Homologous chromosomes) הם זוג כרומוזומים דומים בצורה, בגודל, בגנים שלהם, בכמותם ומיקומם. יוצאי דופן הם כרומוזומי המין (שאצל יונקים נקראים X ו-Y), השונים זה מזה. כרומוזומים הומולוגיים מצויים בתאים דיפלואידיים, ביצורים המקיימים רבייה זוויגית. במצב נורמלי, אחד הכרומוזומים מקורו באם והשני מקורו באב. בתהליך המיוזה כל כרומוזום הומולוגי נצמד לבן זוגו ומבצע איתו שחלופים. כל אחד מבני זוג הומולוגים מקורו או מהאב או מהאם. כרומוזום, שמקורו מהאב, יקרא "כרומוזום אבהי" ואילו כרומוזום, שמקורו מהאם, יקרא "כרומוזום אימהי". כל בן זוג (הומולוג) נושא גנים דומים לבן זוגו, אך ביטויים של הגנים יכולה להיות שונה.

החוקרים במעבדה מארגנים את הכרומוזומים זוגות זוגות על פי גודלם, על פי מיקום הצנטרומר ועל פי תבנית הפסים הבהירים והכהים. התצוגה החזותית נקראת קריוטיפ. זוגות הכרומוזומים בקריוטיפ ממוספרים על פי גודלם: כרומוזום מספר 1 הוא הגדול ביותר ואילו כרומוזום 21 הוא הקטן ביותר.

במקרים נדירים ביותר נורשים שני הכרומוזומים מאותו הורה. במקרה זה ילקה הצאצא בתסמונות חריפות, כגון תסמונת פרדר וילי או תסמונת אנגלמן.

זוג כרומוזומים הומולוגיים מחוברים בצנטרומר. הזרוע הקצרה (העליונה) נקראת זרוע p (פטיט בצרפתית - קטן). הזרוע הארוכה נקראת q. הקטע המחבר בין שתי הזרועות נקרא צנטרומר וקצה הכרומוזום נקרא טלומר.

היסטוריה

בתחילת 1900 ויליאם בייטסון ורגינלד פאנט למדו את תחום התורשה הגנטית והם הבחינו כי קיימים כמה שילובים גנטיים המופיעים לעיתים קרובות יותר מאחרים. הנתונים והמידע נחקרו ועובדו על ידי תומאס מורגן. באמצעות ניסויים צולבים, הוא גילה כי עבור הורה יחיד, גנים קרובים לאורך הכרומוזום נעו יחד. בהיגיון זה הוא הגיע למסקנה כי שני הגנים שהוא לומד נמצאים על כרומוזומים הומולוגיים. מאוחר יותר במהלך 1930s הרייט קרייטון (Harriet Creighton) וברברה מקלינטון (Barbara McClintock) חקרו ולמדו את תהליך המיוזיס (מיוזה), בתאי התירס ובחנו את גן הלוקוסים (gene loci) על תאי התירס. הרייט קרייטון וברברה מקלינטון גילו כי שילובים גנטיים חדשים היוצרים צאצא ואירוע המיוזיס קשורים אחד לשני בקשר ישיר. דבר זה מוכיח את ההתארגנות מחדש של הגנים בתוך הכרומוזומים.

מבנה

כרומוזומים הומולוגיים הם כרומוזומים המכילים את אותם גנים באותו הסדר לאורך זרועות הכרומוזומים. יש שתי תכונות מרכזיות של הכרומוזומים ההומולוגיים: האורך של זרועות ומיקום הצנטרומר.

האורך של הזרועות, המותאם למיקומם של הגנים, חשוב באופן קריטי לסידרם ומערכם התקין והראוי של הכרומוזומים. המיקום של הצנטרומר מאופיין בארבעה סוגי סידור שונים, סאב מטאצנטריק (submetacentric), טלוצנטריק (telocentric), אקרוצנטריק (acrocentric) ומטאצנטריק (metacentric). שתי יכולות אלו הן הגורם העיקרי ליצירת מבנה הומולוגי בין כרומוזומים.

מכיוון שהכרומוזומים ההומולוגיים אינם זהים ולא משתייכים לאותו אורגניזם הם שונים מכרומטידות אחיות. כרומטידות אחיות הן תוצאה של שכפול הדנ"א ולכן הם זהים מבחינה גנטית ונמצאים זה ליד זה עם חיבור הצנטרומר.

כרומוזומים הומולוגיים חשובים בתהליכים של מיוזה מיטוזה. הם מאפשרים ערבוב ובנייה אקראית מחדש של קומבינציית החומר הגנטי של האמא והאבא לתוך תאים חדשים.

הקשר בין כרומוזום, גן, מידע תורשתי ותכונה

במחקרים שבהם נבדק במדויק מבנה והרכב הכרומוזומים שבגרעין התא נמצא, שכל כרומוזום מורכב ממולקולה אחת של החומר דנ"א. מולקולת הדנ"א ארוכה מאוד ומסולסלת מאוד, ונמשכת לכל אורכו של הכרומוזום. מולקולת הדנ"א מורכבת משני גדילים השזורים לאורכה, ולכן היא נקראת "סליל כפול".

בדנ"א שבכרומוזומים הנמצאים בגרעין של כל אחד מתאי הגוף של הורי הילדים, נמצא מידע. כרומוזומים אלה הועברו לילדים מהוריהם באמצעות תאי הזיווג.

כרומוזומים באדם

תאי האדם מכילים 46 כרומוזומים, והם מאורגנים ב-23 זוגות כרומוזומים הומולוגיים, דהיינו שווים מבחינה מערך הגנים שלהם. קיימים 22 זוגות כרומוזומים אוטוזומלים וזוג אחד של כרומוזומי מין הנקראים X ו-Y (ראו בתחתית הקריוטיפ). כרומוזומי המין שונים זה מזה מבחינת מערך הגנים שלהם, ואף-על-פי-כן הם מתפקדים כהומולוגים במיוזה, בעת התחלקותם לשתי קבוצות. כרומוזומי המין קובעים את מינו של הפרט. אצל הנקבה הרכב הכרומוזומים הוא 22 זוגות כרומוזומים אוטוזומלים ושני כרומוזומים X. אצל הזכר ההרכב הוא 22 זוגות כרומוזומים אוטוזומלים, כרומוזום X וכרומוזום Y. הימצאותו של כרומוזום Y בביצית מופרית תקבע את מין הצאצא לזכר. ביצית עם סטייה כרומוזומלית כדוגמת XXY תתפתח לכדי צאצא ממין זכר.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא כרומוזום הומולוגי בוויקישיתוף

ערך זה הוא קצרמר בנושא ביולוגיה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.