7 Kromosomfunktion i planteceller: detaljerede forklaringer

Kromosomer er lange DNA-bærende strukturer, der findes i midten af ​​cellekernen. DNA er en fundamental biomolekylær komponent i de fleste højere organismer, da det består af gener.

Dybest set refererer kromosomer til de sårede DNA-trin for at gøre dem kompakte nok til at passe inde i kernen. Og de tjener flere funktioner fra at bære genetisk information til proteinsyntese.

Her vil vi diskutere kromosomfunktion i planteceller. Plantekromosomer:

Selvom begge dele anlæg og dyreceller er eukaryote organismer, de har forskellige egenskaber. Det betyder, at de har forskellige genetiske krav. Derfor har deres kromosomfunktioner bortset fra det væsentlige også nogle forskelle.

Kromosomfunktion i planteceller:

Bærer af Mendelske faktorer:

Den vigtigste kromosomale funktion er at transportere information fra en generation af cellen til den næste i form af gener. Dette inkluderede information om organismens træk - længde, højde, farver, de viser eller udtrykker osv. Disse træk, der er genetisk overførbare fra en generation til den næste, kaldes Mendelske faktorer.

800px Mendel blomster
Mendelsk arv, der viser den uafhængige arv af kronbladsfarver Billede: Wikipedia

Påvirkning af DNA-tilgængelighed:

Tilgængeligheden af ​​DNA er finjusteret af kromatinstruktur, som påvirker genekspression og definerer celleudvikling og metabolisk identitet samt plantevækst og udvikling. Platformen til at rekruttere proteinkomplekser, der virker på kromatin, består af nukleosomer, som har omkring 150 basepar DNA viklet omkring hver oktamer af histonerne H2A, H2B, H3 og H4, samt en linkerhiston H1. DNA kan methyleres, og histoner kan udsættes for lysin- eller arginin-methylering, lysin-acetylering, lysin-ubiquitinering eller serin-phosphorylering, blandt andre post-translationelle ændringer.

Indflydelse på genekspression:

Ekspressionen af ​​metaboliske gener moduleres af kromatinstruktur, som påvirker metaboliske tilstande. På trods af vigtigheden af ​​kromatinstruktur for transkription, blev beviser for kromatinmodifikatorer, der direkte kontrollerer metaboliske gener, for nylig opdaget. SDG8, HKMT, der katalyserer gen-kroppen H3K36me3, er for eksempel direkte målrettet mod gener involveret i fotosyntese, ernæring og energimetabolisme, såvel som gener, der reagerer på kulstof- eller lysterapi.

1280px DNA til protein eller ncRNA.svg
Billede, der viser, hvordan kromosomalt DNA fører til proteinsyntese
Billede: Wikipedia

Genkontrol:

Selvom der ikke er lavet meget forskning om dette emne, er funktionen af kromosomer i genkontrol i planter kan ikke benægtes som almindeligt set i dyre- og gærceller. Kromatinmodificerende komplekser såsom - histonacetyltransferaser, histondeacetylaser og SWI/SNF-komplekser har væsentlige roller i plantegenkontrol.

Bestemmelse af plantens køn:

Som alle organismer har højere planter mandlige og kvindelige dele, især i blomsterdelene, der fungerer som de reproduktive dele. Kønskromosomerne på de fleste højere bestemmer deres køn. Planter, i modsætning til de fleste dyr, kan enten være mandlige eller kvindelige, eller endda have begge funktioner på samme tid.

kromosom-funktion-i-plante-celle
Billede, der viser den mandlige og kvindelige del af en blomst til henholdsvis højre og venstre
Billede: Wikipedia

Men en masse planter for at undgå at blive selvbestøvede sørger for, at hvis pollen er fra en blomst fra samme plante bliver ulevedygtige, eller han- og hunblomsterne modnes på forskellige tidspunkter. Sådanne træk bestemmes af tilpasningerne af disse planter, der er blevet indprentet i deres kromosomale information.

Videreførelse af nyttige tilpasninger:

I tilfælde af kødædende planter, der vokser i jord med meget lavt kvælstofindhold, har planterne ændret og modificeret deres blade for at kunne fotosyntetisere og også fange levende organismer for at opfylde deres næringsindhold. Da de ikke kan absorbere sådanne næringsstoffer fra deres miljø, har de underudviklede rødder. Dette er et resultat af evolution gennem århundreder, der er blevet indlejret i kromosomet med hvert eneste trin. Da det er sådan de er genetisk opbygget, producerer de ikke de nødvendige egenskaber til at vokse i et næringsrigt medium, hvor de sandsynligvis vil ende med at dø.

Proteinsyntese:

Kromosomer indeholder gener, der udtrykker proteinerne som kræves af en organisme for at fungere korrekt, herunder enzymer og hormoner. Planter er ikke en undtagelse i dette er meget afhængige af de hormoner, der produceres i dem for at vokse og fungere fuldt ud.

Kromosomstruktur:

Hvert kromosom har noget, der hedder a centromer også kaldet den primære forsnævring - en lille fast del af kromosomet, hvor spindlerne hæfter til kromosomet under mitose eller meiose. Centromeren sikrer, at søstercellerne har lige stor kromosomfordeling efter deling. De har også en telomer opbygget af tandemgentagelser af korte DNA-fragmenter.

I mitotisk metafase, hver kromosomet har to symmetriske strukturer kendt som kromatider eller søsterkromatider. Et enkelt DNA-molekyle udgør hvert kromatid. Centromeren forbinder søsterkromatider sammen. Centromeren er, hvor spindelfibre forbindes under celledeling. Varierede kromosomer har forskellige numre og placeringer for centromeren.

800px Chromosome.svg 1
Et kondenseret eukaryotisk kromosom i metafase, der viser 1-kromatid, 2-centromer, 3-kort "p"-arm og 4-lang "q"-arm
Billede: Wikipedia

Kromosomer har også sekundære forsnævringer ud over centromeren. Fordi der kun er bøjning ved centromeren under anafase, kan der observeres sekundære forsnævringer (primær forsnævring). Den nukleolære organisator er en sekundær indsnævring, der indeholder gener der danner nukleoler.

Kromosomet er opdelt i to sektioner af centromeren; normalt hvor en arm er kortere end en anden. Den kortere arm kaldes 'p'-armen, mens den længere arm kaldes 'q'-armen. En skiveformet kinetochore findes i centromeren og indeholder en unik DNA-sekvens samt specielle proteiner knyttet til den. Kinetochore er hvor tubulinproteiner polymeriseres og mikrotubuli samles.

Kromatin er en komponent i kromosomet. DNA, RNA og proteiner udgør kromatin. Kromosomer er tydelige i nukleoplasmaet som tynde kromatin tråde under interfase. Kromatinfibrene kondenserer under celledeling og afslører kromosomer med forskellige egenskaber. Heterochromatin er den mørkt pigmenterede, komprimerede del af kromatin. Det omfatter tætpakket og genetisk inaktivt DNA. Euchromatin er den lysfarvede, spredte del af kromatin.

Chromatin indeholder genetisk aktivt og løst pakket DNA. Under profetien blev kromosomalt materiale fremstår som tynde filamenter kaldet chromonemata. Under interfase kan kroomerer, som er perlelignende strukturer opbygget af kromatinmateriale, påvises. Kromatin med kroomer ligner en perlehalskæde.

Kromosomterminalen kaldes telomeren. Telomeren er polær af natur for at undgå ligering af de kromosomale segmenter.

Læs også: