რა არის ქრომოსომა?

ადამიანის თითქმის ყველა უჯრედში არის ბირთვი და თუკი ეს ბირთვი ადამიანურია (ვინაიდან ადამიანურის გარდა, კიდევ არის 30 ტრილიონზე მეტი ბაქტერიული უჯრედი ადამიანის ორგანიზმში), მაშინ არის თითოეული უჯრედის ბირთვში 46 ქრომოსომა (გარდა სასქესო უჯრედებისა: სპერმატოზოიდების და კვერცხუჯრედების). სხვა ცხოველებს კი თავიანთი უჯრედების ბირთვებში ქრომოსომების სხვადასხვა რაოდენობა გააჩნიათ, მაგალითად ძაღლს 78 ქრომოსომა აქვს.

ცხოველებისა და მცენარეების სხვა უამრავი სახეობის მსგავსად, ადამიანიც დიპლოიდია. დიპლოიდი ნიშნავს, რომ ადამიანის უჯრედის ბირთვის ქრომოსომების უმეტესობა ერთმანეთის შესაბამისი ანუ ჰომოლოგიური წყვილების სახითაა წარმოდგენილი. ეს ნიშნავს, რომ ადამიანის უჯრედის ბირთვში მდებარე 46 ქრომოსომა ქმნის 23 წყვილ ქრომოსომას. თითოეული წყვილის ორივე წევრი ერთმანეთის ჰომოლოგიურია. ორივე მათგანი დაკავშირებულია ერთმანეთთან დამაკავშირებელი ცენტრით, რომელსაც ცენტრომერი ეწოდება. ხოლო თითოეული ქრომოსომის ბოლოებს ეწოდებათ ტელომერები. მათ დამცველობითი ფუნქცია აქვთ, რომ არ დაუკავშირდნენ სხვა ქრომოსომებს, გარდა ჰომოლოგიურისა, დარჩნენ განცალკევებით და ამით უზრუნველყონ დამღუპველი მუტაციების თავიდან აცილება.

თითოეული ქრომოსომა შედგება დნმ-ის ერთი მოლეკულასგან და ცილისგან (პროტეინისგან). ამ პროტეინს იგი შემოვლებულია როგორც ვაზი ჭიგოს. რომ არა ეს პროტეინი უბრალოდ უჯრედის ბირთვში დნმ-ის უზარმაზარი მოლეკულა ვერ მოთავსებოდა. დნმ-ს მოლეკულა რომ ძალიან დახვეული არ იყოს და მისი შემადგენელი ატომები ერთმანეთის მიჯრით გავშალოთ, ის სიგრძეში იქნებოდა 1.82 მეტრი. გავიმეოროთ ისევ: ყოველი ცალკეული ადამიანური უჯრედის ბირთვში განლაგებულია დნმ-ის 46 მოლეკულა, რომელიც ქმნის შესაბამისად 46 ქრომოსომას. ეს ორმოცდაექვსივე ქრომოსომა დაწყვილებულია ერთმანეთთან და წარმოქმნის 23 ჰომოლოგიურ წყვილს ქალებში, ხოლო მამაკაცებში 22 ჰომოლოგიურ წყვილს და 1 არაჰომოლოგიურ წყვილს.

ჰომოლოგიურ წყვილში ორივე ქრომოსომა ერთმანეთის მსგავსია, ერთნაირი ზომა და ფორმა აქვს, რაც მთავარია, ისინი ერთი სახის გენეტიკურ ინფორმაციას შეიცავენ და ერთსა და იმავე გენებს, ერთსა და იმავე მონაკვეთებზე.

რა არის გენი?

განვმარტოთ ნათლად თუ საერთოდ რას ნიშნავს და რას წარმოადგენს გენი: დნმ-მოლეკულაში ინფორმაცია შენახულია გენებად, დნმ-ის შემადგენელ ერთეულებად. გენი არის დნმ მოლეკულის გარკვეული მონაკვეთი და ის უზრუნველყოფს საკუთარი თავის რეპლიკაციას დნმ-ს რეპლიკაციასთან, გაყოფასთან ერთად, რითაც გადადის თაობიდან თაობაში და ამგვარად ინარჩუნებს სიცოცხლეს მილიარდობით წლის განმავლობაში. სწორედ ამიტომაა, რომ ჩვენ ვატარებთ 4 მილიარდი წლის წინანდელი ცოცხალი არსების გენებს, რომელმაც სათავე დაუდო ყველა ცოცხალ არსებას ბაქტერიებიდან ადამიანებამდე. დნმ-ის ეს მონაკვეთები - გენები, განაპირობებენ აბსოლუტურად ყველა თვისებას, რაც კი ორგანიზმს, ჩვენ შემთხვევაში მაგალითად ადამიანს გააჩნია, იქნება ეს გარეგნობა, მხედველობა, სიცოცხლის ხანგრძლივობა, ხასიათი, კუნთოვანი ძალა, დაავადებებისკენ წიანსწარგანწყობა-მიდრეკილება, ძლიერი ან სუსტი იმუნიტეტი და ა.შ.

ძალიან დიდი მნიშვნელობა აქვს იმას, რომ ახალი უჯრედების წარმოქმნასთან ერთად ორგანიზმში სწორად დაკოპირდეს დნმ-მოლეკულები და მაშასადამე ქრომოსომები და უჯრედის გაყოფისას არ იქნას დაშვებული ზღვრულ დონეზე მეტი შეცდომები. რა თქმა უნდა ორგანიზმში ასეთი შეცდომები ყოველთვის ხდება, მაგრამ თუ ამან გადააჭარბა რაღაც დონეს, მაშინ შეიძლება წარმოიქმნას კიბო (სიმსივნური დაავადება) და იმუნიტეტი ვეღარ გაუმკლავდეს ამ უცხო სხეულს, რომელსაც აქვს ქრომოსომათა აბსოლუტურად დარღვეული რაოდენობა, ძალიან მომატებული რაოდენობა. ის ნამდვილი უმახინჯესი მუტანტია.

უჯრედების დაყოფისას ქრომოსომების არასწორმა დაყოფამ შესაძლოა გამოიწვიოს ასევე ერთ-ერთი ტიპის ლეიკემია.

ასევე უმნიშვნელოვანესია რომ სასქესო უჯრედები (გამეტები) - სპერმატოზოიდები და კვერცხუჯრედები, თითოეულნი შეიცავდნენ 23 ქრომოსომას, იმისთვის, რომ უზრუნველყოფილი იქნას მათი შერწყმისას 46 ქრომოსომის მქონე ზიგოტის (განაყოფიერებული კვერცხუჯრედის) ფორმირება, იმისთვის, რომ შემდგომში მოხდეს ამ ზიგოტადან განვითარებული ჩანასახის სწორად განვითარება, სიცოცხლისუნარიანობა, დაბადებისშემდგომი ჯანმრთელობა და გამრავლებისუნარიანობა. თუ ქრომოსომების რაოდენობა დაირღვა, მაშინ ვითარდება ისეთი დაავადებები, როგორიცაა მაგალითად დაუნის სინდრომი, რომლის დროსაც ხდება 21-ე ქრომოსომის ტრისომია ანუ გასამება, მაშინ როდესაც ნორმაში ის მხოლოდ 2 უნდა იყოს.

ერთმანეთისგან განსხვავებული რამდენი გენი აქვს ადამიანს?

ადამიანის ყოველი ცალკეული დნმ-მოლეკულა, შესაბამისად თითოეული ქრომოსომაც შედგება დაახლოებით 1100-დან 1300-მდე ერთმანეთისაგან განსხვავებული გენისგან. სულ კი თითოეული უჯრედის ბირთვში არის 46 ქრომოსომა (მაშასადამე 46 დნმ-მოლეკულა). აქედან 23 მათგანი ჰომოლოგიურია ანუ ერთნაირ გენებს შეიცავს ერთნაირი რაოდენობით. ასე რომ თუ გვსურს გავიგოთ რამდენ განსხვავებულ გენს შეიცავს ყველა ქრომოსომა ჯერ 46 უნდა გაიყოს ორზე, მივიღებთ 23-ს, შემდეგ:

23 X 1100 = 25, 300

23 X 1300 = 29, 900

ეს ნიშნავს, რომ ადამიანის 46 ქრომოსომა საერთო ჯამში შეიცავს 25, 300-დან 29, 900-მდე ერთმანეთისგან განსხვავებულ გენებს.

საბოლოოდ კი შეიძლება ითქვას, რომ საშუალოდ ყოველი დნმ-მოლეკულა (და შესაბამისად ყოველი ცალკეული ქრომოსომაც) შედგება აზოტოვანი ფუძის 3 მილიარდი წყვილისგან, აქედან 27, 000 პროტეინ-მაკოდირებელი გენისგან.

ასევე დაგაინტერესებთ:

1. 160 სამეცნიერო სტატია

2. 100 სტატია საქართველოს ისტორიისა და კულტურის შესახებ

3. 64 სტატია საქართველოს ისტორიისა და კულტურის შესახებ

4. 40 სტატია რელიგიის შესახებ

ავტორი: თორნიკე ფხალაძე