Bunka a dedičnosť

Bunka a dedičnosť

Chromozómy

Gény uložené v DNA sú v bunkách zabudované do chromozómov.

Chromozómy sa nachádzajú v jadre bunky. V jadrových chromozómoch sú gény, ktoré majú pre bunku, jedinca alebo druh zásadný význam. Iba tieto chromozómy, a tým pádom aj gény, sa replikáciou presne prenášajú do dcérskych buniek.

Okrem jadra sa DNA môže nachádzať aj v iných štruktúrach, napríklad v mitochondriách, plastidoch alebo plazmidoch baktérií. Mimojadrové chromozómy, respektíve gény, kódujú informácie pre doplnkové funkcie bunky alebo organel.

Homologické chromozómy

Jadrá všetkých telových buniek majú rovnakú chromozómovú výbavu. V jadre sú vždy dva a dva chromozómy celkom rovnaké – jeden pochádza od materského organizmu a druhý od otcovského.

Tieto chromozómy majú rovnaký tvar, veľkosť aj rovnaké gény, ktoré sa nachádzajú na rovnakých miestach, nazývaných lokusy. Takéto rovnaké chromozómy sa označujú ako homologické chromozómy.

Každá telová, teda somatická bunka, má dva rovnaké súbory chromozómov – dve chromozómové sady. Označujeme ich ako 2n.

Gény a lokusy

Každý chromozóm obsahuje len určité gény. Tie sú uložené lineárne za sebou. Každý gén má na chromozóme svoje presné miesto, ktoré sa označuje ako lokus.

To znamená, že každý chromozóm má nielen stály špecifický súbor génov, ale tieto gény sú aj v stálom a špecifickom poradí lokusov.

Dva homologické chromozómy obsahujú vždy tie isté lokusy. V obidvoch totožných lokusoch dvoch homologických chromozómov sa môžu nachádzať buď rovnaké, alebo odlišné alely daného génu.

Diploidná a haploidná bunka

Telová bunka má dve chromozómové sady, preto je diploidná. Pohlavná bunka má len jeden chromozóm z dvojice, teda má polovičnú sadu chromozómov – je haploidná.

Splynutím dvoch pohlavných buniek vzniká diploidná bunka, ktorá sa nazýva zygota.

Mitotické delenie

Pri mitotickom delení sa chromozómy zdvojujú, čiže DNA sa replikuje, a ich kópie prechádzajú do dcérskych buniek.

Preto sa všetky gény uložené na jednom chromozóme prenášajú do dcérskych buniek ako celok. Medzi týmito génmi je väzba. Súbor génov v jednom chromozóme sa nazýva väzbová skupina génov.

Meiotické delenie a segregácia chromozómov

Pri meiotickom delení sa z každého chromozómového páru dostane do bunky len jeden chromozóm – buď materského, alebo otcovského pôvodu.

Tento proces sa nazýva segregácia, teda rozchod chromozómov. Priamym dôsledkom segregácie chromozómov je aj segregácia génov uložených v chromozóme. Z každého páru alel sa do gaméty dostane iba jedna alela – buď otcovská, alebo materská.

Kombinácia chromozómov

Počas meiózy nastáva okrem segregácie aj kombinácia chromozómov materského a otcovského pôvodu do jednotlivých gamét.

Chromozómy sa nerozdeľujú tak, že by všetky otcovské prešli na jednu stranu a všetky materské na druhú. V každej gaméte sú chromozómy rôzne skombinované. Preto môže jedinec z hľadiska kombinácie chromozómov vytvárať veľký počet rozličných gamét.

Crossing-over

Počas meiózy nastáva aj prekríženie chromozómov, ktoré sa nazýva crossing-over. Pri tomto procese si homologické chromozómy vymieňajú zodpovedajúce si časti spolu s identickými lokusmi.

Tak vznikajú rekombinované chromozómy, ktoré sú zložené z časti otcovského aj materského pôvodu. Aj takto prestavané chromozómy sa rozchádzajú do gamét podľa princípu segregácie.