Đặc trưng hình thái nhiễm sắc thể ở tế bào

Trước tiên để trả lời cho câu hỏi: Hình thái nhiễm sắc thể là gì? , Nhiễm sắc thể (NST) có những đặc trưng hình thái gì? ta tìm hiểu khái niệm: Nhiễm sắc thể là gì?

Khái niệm nhiễm sắc thể ?

Nhiễm sắc thể là một cấu trúc có tổ chức của ADN và protein nằm trong các tế bào. Đó là một phần đơn lẻ của chuỗi ADN, có chứa nhiều gen, cấu trúc quy định và các trình tự nucleotit khác.

Hình thái nhiễm sắc thể là gì?

Để trả lời cho câu hỏi trên ta tìm hiểu 2 vấn đề sau:

Cấu trúc hình thái nhiễm sắc thể Cấu trúc hiển vi của nhiễm sắc thể

 1. Cấu trúc hình thái nhiễm sắc thể

Nhiễm sắc thể của mỗi một loài đều có những đặc trưng hình thái riêng, trong quá trình phân chia tế bào, hình thái và kết cấu nhiễm sắc thể sẽ xảy ra một loạt sự thay đổi mang tính quy luật. Trong đó, hình thái nhiễm sắc thể giữa kì có sự thay đổi rõ rệt nhất. Quan sát dưới kính hiển vi quang học có thể nhìn thấy nhiễm sắc thể này được cấu thành từ 2 cromatit giống nhau và dính nhau ở tâm động, hình thành do nhiễm sắc thể đơn tự nhân đôi.

a, Tâm động

Tâm động là nơi 2 chromatid dính vào nhau, là nơi để NST trượt trên thoi vô sắc trong quá trình nguyên phân và giảm phân. Mỗi nhiễm sắc thể có một tâm động, đó là điểm thắt eo chia nhiễm sắc thể thành 2 vai với chiều dài khác nhau, vai ngắn hơn gọi là vai p và vai dài hơn gọi là vai q. Dựa vào vị trí của tâm động có thể phân biệt hình thái các nhiễm sắc thể: Tâm giữa (metacentric): 2 vai bằng nhau; Tâm đầu ( còn gọi là tâm lệch) (acrocentric): 2 vai không bằng nhau; Tâm mút (telocentric): tâm động nằm gần cuối:

Hình 1: Sơ đồ phân loại nhiễm sắc thể dựa vào vị trí tâm động

Bảng sau đây sẽ cho chúng ta biết rõ các thông số của từng loại hình thái nhiễm sắc thể

Bảng 1: Phân loại hình thái nhiễm sắc thể

Chú ý: Tỷ lệ: chiều dài vai dài (q)/vai ngắn (p) 2 Chỉ số tâm động: chiều dài vai ngắn (p)/tổng chiều dài nhiễm sắc thể (p+q).

b, Cecondary constriction (1 phần co lại trên nhiễm sắc thể)

Dựa vào hình ảnh phân loại hình thái nst sau, ta có thể thấy rõ vị trí của Cecondary constriction

Hình 2: Phân loại hình thái nhiễm sắc thể dựa vào vị trí của tâm động ( tiếp)

c, Satellite

Satellite còn được gọi là thể kèm, nó nằm ở đoạn cuối nhiễm sắc thể.

d, Telomere

Telomere được là đầu mút của nhiễm sắc thể. Người ta còn gọi telomere là “mũ bảo vệ” trên đầu của các nhiễm sắc thể.

Hình 3: Mô tả vị trí của telomere

2, Cấu trúc siêu hiển vi của nhiễm sắc thể

Nhiễm sắc thể được cấu tạo từ chất nhiễm sắc, chứa phân tử ADN mạch kép, có chiều ngang 2 nm. Phân tử ADN quấn quanh khối prôtêin histon tạo nên các nuclêôxôm. Mỗi nucleoxom gồm có lõi là 8 phân tử histon và được một đoạn ADN chứa 146 cặp nucleotit 1(3/4) vòng. Giữa hai nucleoxom kế tiếp nhau là một đoạn ADN và 1 phân tử histon. Chuỗi nucleoxom tạo thành sợi cơ bản có chiều ngang 11 nm. Sợi cơ bản cuộn xoắn bậc 2 tạo thành sợi nhiễm sắc có chiều ngang khoảng 30 nm. Sợi nhiễm sắc lại xếp cuộn lần nữa tạo nên sợi có chiều ngang khoảng 300 nm. Sợi có chiều ngang 300 nm xoắn tiếp thành cromatit có chiều ngang khoảng 700 nm. Nhiễm sắc thể tại kỳ giữa ở trạng thái kép có 2 cromatit nên chiều ngang có thể đạt tới 1400nm. Với cấu trúc cuộn xoắn như vậy, chiều dài của nhiễm sắc thể có thể thu ngắn từ 15000 – 20000 lần. Sự thu gọn cấu trúc không gian của nhiễm sắc thể thuận lợi cho sự phân li và tổ hợp các nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào, đảm bào sự duy trì ổn định cấu trúc nhiễm sắc thể qua các thế hệ tế bào và cơ thể.

Hình 3: mô hình cấu trúc nhiễm sắc thể, cấu trúc nucleoxom