Le nombre de chromosomes dans différents types d'organismes vivants. Combien de chromosomes possède un chat ? La génétique fournit des données sur divers génomes. Qu'est-ce qu'un caryotype

Le terme chromosome a été proposé pour la première fois par V. Il est très difficile d'identifier les corps chromosomiques dans les noyaux des cellules en interphase à l'aide de méthodes morphologiques. Les chromosomes eux-mêmes, sous forme de corps clairs et denses, clairement visibles au microscope optique, ne sont révélés que peu de temps avant la division cellulaire.

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Conférence n°6

CHROMOSOMES

Les chromosomes sont la principale structure fonctionnelle autoreproductrice du noyau, dans laquelle l'ADN est concentré et à laquelle les fonctions du noyau sont associées. Le terme « chromosomes » a été proposé pour la première fois par W. Waldeyer en 1888.

Il est très difficile d'identifier les corps chromosomiques dans les noyaux des cellules en interphase à l'aide de méthodes morphologiques. Les chromosomes eux-mêmes, en tant que corps clairs et denses, clairement visibles au microscope optique, ne sont révélés que peu de temps avant la division cellulaire. Dans l'interphase elle-même, les chromosomes en tant que corps denses ne sont pas visibles, car ils sont dans un état desserré et décondensé.

Nombre et morphologie des chromosomes

Le nombre de chromosomes est constant pour toutes les cellules d’une espèce animale ou végétale donnée, mais varie considérablement selon les objets. Cela n’est pas lié au niveau d’organisation des organismes vivants. Les organismes primitifs peuvent avoir de nombreux chromosomes, tandis que les organismes hautement organisés en ont beaucoup moins. Par exemple, chez certains radiolaires, le nombre de chromosomes atteint 1 000 à 1 600. Le détenteur du record parmi les plantes pour le nombre de chromosomes (environ 500) est la fougère graminée, le mûrier possède 308 chromosomes. Donnons des exemples du contenu quantitatif des chromosomes dans certains organismes : écrevisses 196, humains 46, chimpanzés 48, blé tendre 42, pommes de terre 18, mouches des fruits 8, mouches domestiques 12. Le plus petit nombre de chromosomes (2) est observé dans un Parmi les races Ascaris, la plante Asteraceae Haplopapus ne possède que 4 chromosomes.

La taille des chromosomes varie considérablement selon les différents organismes. Ainsi, la longueur des chromosomes peut varier de 0,2 à 50 microns. Les plus petits chromosomes se trouvent dans certains protozoaires, champignons et algues ; de très petits chromosomes se trouvent dans le lin et les roseaux marins ; ils sont si petits qu'ils sont difficiles à voir au microscope optique. Les chromosomes les plus longs se trouvent chez certains insectes orthoptères, amphibiens et liliacées. La longueur des chromosomes humains est comprise entre 1,5 et 10 microns. L'épaisseur des chromosomes varie de 0,2 à 2 microns.

La morphologie des chromosomes est mieux étudiée au moment de leur plus grande condensation, en métaphase et au début de l'anaphase. Les chromosomes des animaux et des plantes dans cet état sont des structures en forme de bâtonnets de différentes longueurs avec une épaisseur assez constante ; dans la plupart des chromosomes, il est facile de trouver la zoneconstriction primaire, qui divise le chromosome en deuxépaule . Dans la zone de constriction primaire il y a centromère ou kinétochore . Il s'agit d'une structure en forme de plaque, en forme de disque. Il est relié par de fines fibrilles au corps du chromosome dans la région de constriction. Le kinétochore est mal compris structurellement et fonctionnellement ; Ainsi, on sait qu'il s'agit de l'un des centres de polymérisation de la tubuline : des faisceaux de microtubules du fuseau mitotique en poussent, se dirigeant vers les centrioles. Ces faisceaux de microtubules participent au mouvement des chromosomes vers les pôles de la cellule lors de la mitose. Certains chromosomes ontconstriction secondaire. Ce dernier est généralement situé près de l'extrémité distale du chromosome et en sépare une petite section Satellite . La taille et la forme du satellite sont constantes pour chaque chromosome. La taille et la longueur des constrictions secondaires sont également très constantes. Certaines constrictions secondaires sont des régions spécialisées de chromosomes associées à la formation du nucléole (organisateurs nucléolaires) ; d'autres ne sont pas associées à la formation du nucléole et leur rôle fonctionnel n'est pas entièrement compris. Les bras chromosomiques se terminent par des sections terminales télomères. Les extrémités télomériques des chromosomes ne sont pas capables de se joindre à d'autres chromosomes ou à leurs fragments, contrairement aux extrémités des chromosomes dépourvues de régions télomériques (en raison de cassures), qui peuvent rejoindre les mêmes extrémités brisées d'autres chromosomes.

En fonction de l'emplacement de la constriction primaire (centromère), on distingue : types de chromosomes :

1. métacentriquele centromère est situé au milieu, les bras sont de longueur égale ou presque égale, en métaphase il acquiert Forme en V;

2. submétacentriquela constriction primaire est légèrement décalée vers l'un des pôles, un bras est légèrement plus long que l'autre, en métaphase il a en forme de L ;

3. acrocentriquele centromère est fortement décalé vers l'un des pôles, un bras est beaucoup plus long que l'autre, ne se plie pas en métaphase et a une forme en forme de bâtonnet ;

4. télocentriqueLe centromère est situé à l'extrémité du chromosome, mais de tels chromosomes n'ont pas été trouvés dans la nature.

Habituellement, chaque chromosome n'a qu'un seul centromère (chromosomes monocentriques), mais des chromosomes peuvent apparaître dicentrique (avec 2 centromères) etpolycentrique(possédant de nombreux centromères).

Il existe des espèces (par exemple les carex) chez lesquelles les chromosomes ne contiennent pas de régions centromériques visibles (chromosomes avec centromères répartis de manière diffuse). Ils s'appellent acentrique et ne sont pas capables d'effectuer des mouvements ordonnés pendant la division cellulaire.

Composition chimique des chromosomes

Les principaux composants des chromosomes sont l’ADN et les protéines basiques (histones). Complexe d'ADN avec des histonesdésoxyribonucléoprotéine(DNP) constitue environ 90 % de la masse des chromosomes isolés des noyaux d'interphase et des chromosomes des cellules en division. La teneur en DNP est constante pour chaque chromosome d'une espèce d'organisme donnée.

Parmi les composants minéraux, les plus importants sont les ions calcium et magnésium, qui confèrent de la plasticité aux chromosomes, et leur élimination rend les chromosomes très fragiles.

Ultrastructure

Chaque chromosome mitotique est recouvert sur le dessus pellicule . À l'intérieur se trouve matrice , dans lequel se trouve un fil DNP torsadé en spirale d'une épaisseur de 4 à 10 nm.

Les fibrilles élémentaires du DNP sont le principal composant inclus dans la structure des chromosomes mitotiques et méiotiques. Par conséquent, pour comprendre la structure de ces chromosomes, il est nécessaire de savoir comment ces unités sont organisées dans le cadre du corps compact des chromosomes. Une étude intensive de l'ultrastructure des chromosomes a commencé au milieu des années 50 du siècle dernier, associée à l'introduction de la microscopie électronique dans la cytologie. Il existe 2 hypothèses pour l’organisation des chromosomes.

1). Unimute l'hypothèse stipule qu'il n'y a qu'une seule molécule DNP double brin sur le chromosome. Cette hypothèse a une confirmation morphologique, autoradiographique, biochimique et génétique, ce qui fait de ce point de vue le plus populaire aujourd'hui, puisqu'au moins pour un certain nombre d'objets (drosophile, levure) il est prouvé.

2). Polynémique l'hypothèse est que plusieurs molécules DNP double brin sont combinées en un faisceau chromonème , et, à leur tour, 2 à 4 chromonèmes, se tordant, forment un chromosome. Presque toutes les observations de polynémisme chromosomique ont été réalisées au microscope optique sur des objets botaniques comportant de gros chromosomes (lys, oignons divers, haricots, tradescantia, pivoine). Il est possible que les phénomènes de polynémie observés dans les cellules des plantes supérieures soient caractéristiques uniquement de ces objets.

Ainsi, il est possible qu’il existe plusieurs principes différents pour l’organisation structurelle des chromosomes chez les organismes eucaryotes.

Dans les cellules en interphase, de nombreuses régions des chromosomes sont déspiralisées, ce qui est associé à leur fonctionnement. Ils s'appellent euchromatine. On pense que les régions euchromatiques des chromosomes sont actives et contiennent l'ensemble des principaux gènes de la cellule ou de l'organisme. L'euchromatine est observée sous forme de granularité fine ou n'est pas visible du tout dans le noyau d'une cellule en interphase.

Lors de la transition cellulaire de la mitose à l'interphase, certaines zones de différents chromosomes, voire des chromosomes entiers, restent compactes, spiralées et bien colorées. Ces zones sont appelées hétérochromatine . Il est présent dans la cellule sous forme de gros grains, de grumeaux et de flocons. Les régions hétérochromatiques sont généralement situées dans les régions télomériques, centromériques et périnucléolaires des chromosomes, mais peuvent également faire partie de leurs parties internes. La perte de sections, même significatives, de régions hétérochromatiques des chromosomes n'entraîne pas la mort cellulaire, car elles ne sont pas actives et leurs gènes ne fonctionnent pas temporairement ou définitivement.

La matrice est un composant des chromosomes mitotiques des plantes et des animaux, libéré lors de la déspiralisation des chromosomes et constitué de structures fibrillaires et granulaires de nature ribonucléoprotéique. Peut-être que le rôle de la matrice est le transfert de matériel contenant de l'ARN par les chromosomes, ce qui est nécessaire à la fois à la formation des nucléoles et à la restauration du caryoplasme lui-même dans les cellules filles.

Ensemble chromosomique. Caryotype

La constance de caractéristiques telles que la taille, l'emplacement des constrictions primaires et secondaires, la présence et la forme des satellites détermine l'individualité morphologique des chromosomes. Grâce à cette individualité morphologique, chez de nombreuses espèces d'animaux et de plantes, il est possible de reconnaître n'importe quel ensemble de chromosomes dans n'importe quelle cellule en division.

L’ensemble du nombre, de la taille et de la morphologie des chromosomes est appelé caryotype de ce type. Un caryotype est comme le visage d'une espèce. Même chez des espèces étroitement apparentées, les ensembles de chromosomes diffèrent les uns des autres soit par le nombre de chromosomes, soit par la taille d'au moins un ou plusieurs chromosomes, soit par la forme des chromosomes et leur structure. Par conséquent, la structure du caryotype peut être un caractère taxonomique (systématique), de plus en plus utilisé dans la taxonomie des animaux et des plantes.

Une représentation graphique d'un caryotype est appelée idiogramme.

Le nombre de chromosomes dans les cellules germinales matures est appelé haploïde (noté n ). Les cellules somatiques contiennent le double du nombre de chromosomes ensemble diploïde (2 n ). Les cellules qui possèdent plus de deux jeux de chromosomes sont appelées polyploïde (3 n, 4 n, 8 n, etc.).

L'ensemble diploïde contient des chromosomes appariés de forme, de structure et de taille identiques, mais d'origines différentes (l'un est maternel, l'autre paternel). Ils s'appellent homologue.

Chez de nombreux animaux dioïques supérieurs de l'ensemble diploïde, il existe un ou deux chromosomes non appariés qui diffèrent chez les mâles et les femelles. sexuel chromosomes. Les chromosomes restants sont appelés autosomes . Des cas ont été décrits où un homme n'a qu'un seul chromosome sexuel et une femme en a deux.

Chez de nombreux poissons, mammifères (dont les humains), certains amphibiens (grenouilles du genre Rana ), insectes (coléoptères, Diptères, Orthoptères), le grand chromosome est désigné par la lettre X, et le petit par la lettre Y. Chez ces animaux, dans le caryotype de la femelle, la dernière paire est représentée par deux chromosomes XX, et chez le mâle, par les chromosomes XY.

Chez les oiseaux, les reptiles, certaines espèces de poissons, certains amphibiens (amphibiens à queue) et les papillons, le sexe mâle possède les mêmes chromosomes sexuels ( WW -chromosomes), et la femelle est différente ( chromosomes WZ).

Chez de nombreux animaux et humains, dans les cellules des individus femelles, l'un des deux chromosomes sexuels ne fonctionne pas et reste donc entièrement dans un état spiralé (hétérochromatine). On le retrouve dans le noyau interphase sous forme de massechromatine sexuelleau niveau de la membrane nucléaire interne. Les deux chromosomes sexuels fonctionnent tout au long de la vie dans le corps masculin. Si la chromatine sexuelle est détectée dans les noyaux des cellules du corps masculin, cela signifie qu'il possède un chromosome X supplémentaire (maladie de Kleinfelter XXY). Cela peut se produire à la suite d’une altération de la spermatozoïde ou de l’ovogenèse. L'étude du contenu de la chromatine sexuelle dans les noyaux interphases est largement utilisée en médecine pour diagnostiquer les maladies chromosomiques humaines causées par un déséquilibre des chromosomes sexuels.

Modifications du caryotype

Les modifications du caryotype peuvent être associées à une modification du nombre de chromosomes ou à une modification de leur structure.

Modifications quantitatives du caryotype: 1) polyploïdie ; 2) aneuploïdie.

Polyploïdie il s'agit d'une augmentation multiple du nombre de chromosomes par rapport aux haploïdes. En conséquence, au lieu de cellules diploïdes ordinaires (2 n ) sont formés, par exemple, de triploïdes (3 n ), tétraploïde (4 n ), octaploïde (8 n ) cellules. Ainsi, chez les oignons, dont les cellules diploïdes contiennent 16 chromosomes, les cellules triploïdes contiennent 24 chromosomes et les cellules tétraploïdes contiennent 32 chromosomes. Les cellules polyploïdes sont de grande taille et ont une viabilité accrue.

La polyploïdie est répandue dans la nature, en particulier parmi les plantes, dont de nombreuses espèces sont apparues à la suite de multiples doublements du nombre de chromosomes. La plupart des plantes cultivées, par exemple le blé tendre, l'orge à plusieurs rangs, les pommes de terre, le coton et la plupart des plantes fruitières et ornementales, sont des polyploïdes naturels.

Expérimentalement, les cellules polyploïdes sont obtenues plus facilement par l'action d'un alcaloïde colchicine ou d'autres substances qui perturbent la mitose. La colchicine détruit le fuseau, de sorte que les chromosomes déjà doublés restent dans le plan équatorial et ne divergent pas vers les pôles. Après la cessation de l'action de la colchicine, les chromosomes forment un noyau commun, mais plus gros (polyploïde). Lors des divisions ultérieures, les chromosomes doubleront à nouveau et se déplaceront vers les pôles, mais il en restera deux fois plus. Les polyploïdes obtenus artificiellement sont largement utilisés en sélection végétale. Des variétés de betterave sucrière triploïde, de seigle tétraploïde, de sarrasin et d'autres cultures ont été créées.

Chez les animaux, la polyploïdie complète est très rare. Par exemple, dans les montagnes du Tibet vit une espèce de grenouille dont la population de plaine possède un ensemble de chromosomes diploïdes, tandis que les populations de haute montagne ont un chromosome triploïde, voire tétraploïde.

Chez l'homme, la polyploïdie entraîne des conséquences très négatives. La naissance d'enfants polyploïdiens est extrêmement rare. Habituellement, la mort de l'organisme survient au stade embryonnaire du développement (environ 22,6 % de tous les avortements spontanés sont causés par la polyploïdie). Il est à noter que la triploïdie survient 3 fois plus souvent que la tétraploïdie. Si des enfants atteints du syndrome de triploïdie naissent néanmoins, ils présentent des anomalies dans le développement des organes externes et internes, ne sont pratiquement pas viables et meurent dans les premiers jours après la naissance.

La polyploïdie somatique est plus souvent observée. Ainsi, dans les cellules hépatiques humaines, avec l'âge, les cellules en division deviennent de moins en moins nombreuses, mais le nombre de cellules avec un gros noyau ou deux noyaux augmente. La détermination de la quantité d’ADN dans ces cellules montre clairement qu’elles sont devenues polyploïdes.

Aneuploïdie il s'agit d'une augmentation ou d'une diminution du nombre de chromosomes qui n'est pas un multiple du nombre haploïde. Les organismes aneuploïdes, c'est-à-dire les organismes dans lesquels toutes les cellules contiennent des ensembles de chromosomes aneuploïdes, sont généralement stériles ou peu viables. À titre d'exemple d'aneuploïdie, considérons certaines maladies chromosomiques humaines. Syndrome de Kleinfelter : les cellules du corps masculin possèdent un chromosome X supplémentaire, ce qui entraîne un sous-développement physique général du corps, notamment de son système reproducteur, et des anomalies mentales. Syndrome de Down : un chromosome supplémentaire est contenu dans la 21ème paire, ce qui entraîne un retard mental, des anomalies des organes internes ; la maladie s'accompagne de certains signes externes de démence et survient chez les hommes et les femmes. Le syndrome de Turner est causé par l'absence d'un chromosome X dans les cellules du corps féminin ; se manifeste par un sous-développement du système reproducteur, une infertilité et des signes externes de démence. S'il manque un chromosome X dans les cellules du corps masculin, la mort survient au stade embryonnaire.

Les cellules aneuploïdes apparaissent constamment dans un organisme multicellulaire à la suite d'une perturbation du cours normal de la division cellulaire. En règle générale, ces cellules meurent rapidement, mais dans certaines conditions pathologiques du corps, elles se reproduisent avec succès. Un pourcentage élevé de cellules aneuploïdes est caractéristique, par exemple, de nombreuses tumeurs malignes chez l'homme et l'animal.

Changements structurels dans le caryotype.Les réarrangements chromosomiques, ou aberrations chromosomiques, se produisent à la suite de cassures simples ou multiples de chromosomes ou de chromatides. Les fragments chromosomiques situés aux sites de cassure sont capables de se connecter les uns aux autres ou avec des fragments d'autres chromosomes de l'ensemble. Les aberrations chromosomiques sont des types suivants. Effacement c'est la perte de la section médiane du chromosome. Différence c'est le détachement de la section terminale d'un chromosome. Inversion arracher une section d'un chromosome et la faire pivoter de 180 0 et se joignant au même chromosome ; cela perturbe l'ordre des nucléotides. Reproduction casser une section d'un chromosome et l'attacher à un chromosome homologue. Translocation détachement d'une section d'un chromosome et son attachement à un chromosome non homologue.

À la suite de tels réarrangements, des chromosomes dicentriques et acentriques peuvent se former. Les délétions, différenciations et translocations importantes modifient radicalement la morphologie des chromosomes et sont clairement visibles au microscope. De petites délétions et translocations, ainsi que des inversions, sont détectées par des modifications de l'hérédité des gènes localisées dans les régions des chromosomes affectées par le réarrangement et par des modifications du comportement des chromosomes lors de la formation des gamètes.

Les changements structurels du caryotype entraînent toujours des conséquences négatives. Par exemple, le syndrome du « cri du chat » est causé par une mutation (division) chromosomique de la 5ème paire de chromosomes chez l'homme ; se manifeste par un développement anormal du larynx, qui conduit à un « miaulement » au lieu d'un cri normal dans la petite enfance, et à un retard du développement physique et mental.

Réduplication chromosomique

La base du doublement (reduplication) des chromosomes est le processus de réplication de l'ADN, c'est-à-dire le processus d'auto-reproduction des macromolécules d'acide nucléique, assurant une copie précise de l'information génétique et sa transmission de génération en génération. La synthèse de l'ADN commence par la divergence des brins, dont chacun sert de modèle pour la synthèse d'un brin fille. Les produits de la reduplication sont deux molécules d’ADN filles, chacune constituée d’un brin parent et d’un brin fille. Une place importante parmi les enzymes de réduplication est occupée par l'ADN polymérase, qui réalise la synthèse à un rythme d'environ 1000 nucléotides par seconde (chez les bactéries). La réduplication de l'ADN est semi-conservatrice, c'est-à-dire lors de la synthèse de deux molécules d'ADN filles, chacune d'elles contient une « ancienne » et une « nouvelle » chaîne (cette méthode de reduplication a été prouvée par Watson et Crick en 1953). Les fragments synthétisés lors de la reduplication sur un brin sont « réticulés » par l'enzyme ADN ligase.

La réduplication implique des protéines qui déroulent la double hélice de l'ADN, stabilisent les sections non tordues et empêchent les molécules de s'emmêler.

La reduplication de l'ADN chez les eucaryotes se produit plus lentement (environ 100 nucléotides par seconde), mais simultanément en plusieurs points d'une molécule d'ADN.

Puisque la synthèse des protéines se produit également simultanément avec la reduplication de l'ADN, on peut parler de reduplication des chromosomes. Des études menées dans les années 50 du XXe siècle ont montré que quel que soit le nombre de brins d'ADN disposés longitudinalement dans les chromosomes d'organismes de différentes espèces, lors de la division cellulaire, les chromosomes se comportent comme s'ils étaient constitués de deux sous-unités se reduisant simultanément. Après la reduplication, qui se produit en interphase, chaque chromosome s'avère double, et avant même le début de la division dans la cellule, tout est prêt pour une répartition uniforme des chromosomes entre les cellules filles. Si la division ne se produit pas après la reduplication, la cellule devient polyploïde. Lors de la formation des chromosomes polytènes, les chromonèmes sont redoublés, mais ne divergent pas, ce qui permet d'obtenir des chromosomes géants avec un grand nombre de chromonèmes.

Contenant des gènes. Le nom « chromosome » vient des mots grecs (chrōma - couleur, couleur et sōma - corps) et est dû au fait que lorsque les cellules se divisent, elles deviennent intensément colorées en présence de colorants basiques (par exemple l'aniline).

De nombreux scientifiques, depuis le début du 20e siècle, se sont posé la question : « Combien de chromosomes possède une personne ? Ainsi, jusqu'en 1955, tous les « esprits de l'humanité » étaient convaincus que le nombre de chromosomes chez l'homme est de 48, soit 24 paires. La raison en était que Theophilus Painter (scientifique texan) les comptait incorrectement dans les coupes préparatoires de testicules humains, selon une décision de justice (1921). Par la suite, d’autres scientifiques, utilisant des méthodes de calcul différentes, sont également parvenus à cette opinion. Même après avoir développé une méthode de séparation des chromosomes, les chercheurs n’ont pas contesté le résultat de Painter. L'erreur a été découverte par les scientifiques Albert Levan et Jo-Hin Thio en 1955, qui ont calculé avec précision le nombre de paires de chromosomes qu'une personne possède, soit 23 (une technologie plus moderne a été utilisée pour les compter).

Les cellules somatiques et germinales contiennent un ensemble de chromosomes différent chez les espèces biologiques, ce qui ne peut pas être dit des caractéristiques morphologiques des chromosomes, qui sont constantes. avoir un double (ensemble diploïde), qui est divisé en paires de chromosomes identiques (homologues), similaires en morphologie (structure) et en taille. Une partie est toujours d'origine paternelle, l'autre d'origine maternelle. Les cellules sexuelles humaines (gamètes) sont représentées par un ensemble haploïde (unique) de chromosomes. Lorsqu'un œuf est fécondé, des ensembles haploïdes de gamètes femelles et mâles sont réunis en un seul noyau zygote. Dans ce cas, la double numérotation est rétablie. Il est possible de dire avec précision combien de chromosomes une personne possède : il y en a 46, dont 22 paires sont des autosomes et une paire est des chromosomes sexuels (gonosomes). Les sexes présentent des différences, à la fois morphologiques et structurelles (composition génétique). Dans un organisme féminin, une paire de gonosomes contient deux chromosomes X (paire XX) et dans un organisme masculin, un chromosome X et un chromosome Y (paire XY).

Morphologiquement, les chromosomes changent lors de la division cellulaire, lorsqu'ils doublent (à l'exception des cellules germinales, dans lesquelles la duplication ne se produit pas). Ceci est répété plusieurs fois, mais aucun changement dans l'ensemble des chromosomes n'est observé. Les chromosomes sont plus visibles à l'une des étapes de la division cellulaire (métaphase). Au cours de cette phase, les chromosomes sont représentés par deux formations divisées longitudinalement (chromatides sœurs), qui se rétrécissent et s'unissent dans la zone de ce qu'on appelle la constriction primaire, ou centromère (un élément obligatoire du chromosome). Les télomères sont les extrémités d'un chromosome. Structurellement, les chromosomes humains sont représentés par l'ADN (acide désoxyribonucléique), qui code les gènes qui les composent. Les gènes, à leur tour, véhiculent des informations sur un trait spécifique.

Le développement individuel dépendra du nombre de chromosomes dont dispose une personne. Il existe des concepts tels que : l'aneuploïdie (changement du nombre de chromosomes individuels) et la polyploïdie (le nombre d'ensembles haploïdes est supérieur à celui diploïde). Cette dernière peut être de plusieurs types : perte d'un chromosome homologue (monosomie), ou apparition (trisomie - un supplémentaire, tétrasomie - deux supplémentaires, etc.). Tout cela est une conséquence de mutations génomiques et chromosomiques, qui peuvent conduire à des pathologies telles que le syndrome de Klinefelter, le syndrome de Shereshevsky-Turner et d'autres maladies.

Ainsi, seul le XXe siècle a donné des réponses à toutes les questions, et désormais tout habitant instruit de la planète Terre sait combien de chromosomes possède une personne. Le sexe de l'enfant à naître dépend de la composition des 23 paires de chromosomes (XX ou XY), et celle-ci est déterminée lors de la fécondation et de la fusion des cellules reproductrices femelles et mâles.

La génétique est une science qui étudie les modèles d'hérédité et de variabilité de tous les êtres vivants. C’est cette science qui nous donne des connaissances sur le nombre de chromosomes dans différents types d’organismes, la taille des chromosomes, l’emplacement des gènes sur eux et la façon dont les gènes sont hérités. La génétique étudie également les mutations qui se produisent lors de la formation de nouvelles cellules.

Ensemble de chromosomes

Chaque organisme vivant (à la seule exception des bactéries) possède des chromosomes. Ils sont localisés dans chaque cellule du corps en une certaine quantité. Dans toutes les cellules somatiques, les chromosomes sont répétés deux, trois fois ou plus, selon le type d'animal ou la variété d'organisme végétal. Dans les cellules germinales, l’ensemble des chromosomes est haploïde, c’est-à-dire unique. Cela est nécessaire pour que lorsque deux cellules germinales fusionnent, l'ensemble correct de gènes pour le corps soit restauré. Cependant, l’ensemble haploïde de chromosomes contient également des gènes responsables de l’organisation de l’organisme tout entier. Certains d’entre eux peuvent ne pas apparaître chez la progéniture si la deuxième cellule reproductrice présente des caractéristiques plus fortes.

Combien de chromosomes possède un chat ?

Vous trouverez la réponse à cette question dans cette section. Chaque type d’organisme, végétal ou animal, contient un ensemble spécifique de chromosomes. Les chromosomes d'un type de créature ont une certaine longueur de molécule d'ADN, un certain ensemble de gènes. Chacune de ces structures a sa propre taille.

Et les chiens, nos animaux de compagnie ? Un chien possède 78 chromosomes. Connaissant ce nombre, est-il possible de deviner combien de chromosomes possède un chat ? C'est impossible à deviner. Car il n’y a aucun rapport entre le nombre de chromosomes et la complexité de l’organisation de l’animal. Combien de chromosomes possède un chat ? Il y en a 38.

Différences de taille des chromosomes

La molécule d'ADN, sur laquelle se trouve le même nombre de gènes, peut avoir des longueurs différentes selon les espèces.

De plus, les chromosomes eux-mêmes ont des tailles différentes. Une structure d’information peut accueillir une molécule d’ADN longue ou très courte. Toutefois, les chromosomes ne sont jamais trop petits. Cela est dû au fait que lorsque les structures filles divergent, un certain poids de substance est requis, sinon la divergence elle-même ne se produira pas.

Nombre de chromosomes chez différents animaux

Comme mentionné ci-dessus, il n'y a pas de relation entre le nombre de chromosomes et la complexité de l'organisation de l'animal, car ces structures ont des tailles différentes.

Le nombre de chromosomes qu'un chat possède est le même que celui des autres chats : tigre, jaguar, léopard, puma et autres représentants de cette famille. De nombreux canidés possèdent 78 chromosomes. Le même montant pour le poulet domestique. Le cheval domestique en a 64 et le cheval de Przewalski en a 76.

Les humains possèdent 46 chromosomes. Les gorilles et les chimpanzés en ont 48 et les macaques en ont 42.

La grenouille possède 26 chromosomes. Il n'y en a que 16 dans la cellule somatique d'un pigeon, et chez un hérisson - 96. Chez une vache - 120. Chez une lamproie - 174.

Nous présentons ensuite des données sur le nombre de chromosomes dans les cellules de certains animaux invertébrés. La fourmi, comme l'ascaris, n'a que 2 chromosomes dans chaque cellule somatique. Une abeille en possède 16. Un papillon en possède 380 dans sa cellule et les radiolaires en ont environ 1 600.

Les données provenant des animaux montrent un nombre variable de chromosomes. Il faut ajouter que la drosophile, que les généticiens utilisent lors d'expériences génétiques, possède 8 chromosomes dans les cellules somatiques.

Nombre de chromosomes dans différentes plantes

Le monde végétal est également extrêmement diversifié par le nombre de ces structures. Ainsi, le pois et le trèfle possèdent chacun 14 chromosomes. Oignon - 16. Bouleau - 84. Prêle - 216 et fougère - environ 1200.

Différences entre hommes et femmes

Les mâles et les femelles ne diffèrent génétiquement que par un seul chromosome. Chez les femmes, cette structure ressemble à la lettre russe « X » et chez les hommes, à un « Y ». Chez certaines espèces animales, les femelles ont un chromosome « ​​Y » et les mâles un « X ».

Les traits situés sur ces chromosomes non homologues sont hérités de père en fils et de mère en fille. L'information fixée sur le chromosome « ​​Y » ne peut pas être transmise à la fille, car une personne possédant cette structure est nécessairement un homme.

Il en va de même pour les animaux : si nous voyons un chat calico, nous pouvons certainement dire qu'il s'agit d'une femelle.

Car seul le chromosome X, qui appartient aux femmes, contient le gène correspondant. Cette structure est la 19e de l'ensemble haploïde, c'est-à-dire des cellules germinales, où le nombre de chromosomes est toujours deux fois inférieur à celui des chromosomes somatiques.

Le travail des éleveurs

Connaissant la structure de l'appareil qui stocke les informations sur le corps, ainsi que les lois de l'hérédité des gènes et les caractéristiques de leur manifestation, les sélectionneurs développent de nouvelles variétés de plantes.

Le blé sauvage possède souvent un ensemble diploïde de chromosomes. Il n’existe pas beaucoup de représentants sauvages tétraploïdes. Les variétés cultivées contiennent plus souvent des ensembles de structures tétraploïdes et même hexaploïdes dans leurs cellules somatiques. Cela améliore le rendement, la résistance aux intempéries et la qualité des grains.

La génétique est une science intéressante. La structure de l'appareil, qui contient des informations sur la structure de l'organisme entier, est similaire chez tous les êtres vivants. Cependant, chaque type de créature possède ses propres caractéristiques génétiques. L'une des caractéristiques d'une espèce est le nombre de chromosomes. Les organismes d’une même espèce en possèdent toujours un certain nombre constant.

Parfois, ils nous réservent d’étonnantes surprises. Par exemple, savez-vous ce que sont les chromosomes et comment ils affectent ?

Nous proposons de nous pencher sur cette question afin de mettre les points sur les i une fois pour toutes.

En regardant les photos de famille, vous avez sans doute remarqué que les membres d’une même famille se ressemblent : les enfants ressemblent à des parents, les parents ressemblent à des grands-parents. Cette similitude se transmet de génération en génération grâce à des mécanismes étonnants.

Tous les organismes vivants, des organismes unicellulaires aux éléphants d'Afrique, contiennent des chromosomes dans le noyau cellulaire - des fils fins et longs qui ne peuvent être vus qu'au microscope électronique.

Les chromosomes (du grec ancien χρῶμα - couleur et σῶμα - corps) sont des structures nucléoprotéiques du noyau cellulaire, dans lesquelles est concentrée la plupart des informations héréditaires (gènes). Ils ont pour fonction de stocker ces informations, de les mettre en œuvre et de les transmettre.

Combien de chromosomes possède une personne

À la fin du XIXe siècle, les scientifiques ont découvert que le nombre de chromosomes n'est pas le même selon les espèces.

Par exemple, les pois ont 14 chromosomes, y en ont 42, et chez l'homme – 46 (soit 23 paires). D’où la tentation de conclure que plus il y en a, plus la créature qui les possède est complexe. Or, en réalité, ce n’est absolument pas le cas.

Sur les 23 paires de chromosomes humains, 22 paires sont des autosomes et une paire est des gonosomes (chromosomes sexuels). Les sexes présentent des différences morphologiques et structurelles (composition génétique).

Dans un organisme féminin, une paire de gonosomes contient deux chromosomes X (paire XX), et dans un organisme masculin, un chromosome X et un chromosome Y (paire XY).

Le sexe de l'enfant à naître dépend de la composition des chromosomes de la vingt-troisième paire (XX ou XY). Ceci est déterminé par la fécondation et la fusion des cellules reproductrices femelles et mâles.

Ce fait peut paraître étrange, mais en termes de nombre de chromosomes, les humains sont inférieurs à de nombreux animaux. Par exemple, une malheureuse chèvre a 60 chromosomes et un escargot en a 80.

Chromosomes constitué d’une protéine et d’une molécule d’ADN (acide désoxyribonucléique), semblable à une double hélice. Chaque cellule contient environ 2 mètres d’ADN, et au total il y a environ 100 milliards de km d’ADN dans les cellules de notre corps.

Un fait intéressant est que s'il y a un chromosome supplémentaire ou s'il manque au moins un des 46, une personne subit une mutation et de graves anomalies de développement (maladie de Down, etc.).

La recherche génétique sur le corps humain est l'une des plus nécessaires à la population de la planète entière. C'est la génétique qui revêt une grande importance pour étudier les causes des maladies héréditaires ou la prédisposition à celles-ci. Nous vous dirons combien de chromosomes une personne possède-t-elle, et à quoi ces informations peuvent être utiles.

Combien de paires de chromosomes possède une personne ?

La cellule du corps est conçue pour stocker, mettre en œuvre et transmettre des informations héréditaires. Il est créé à partir d’une molécule d’ADN et s’appelle un chromosome. Beaucoup de gens s'intéressent à la question de savoir combien de paires de chromosomes possède une personne.

Les humains possèdent 23 paires de chromosomes. Jusqu'en 1955, les scientifiques calculaient par erreur que le nombre de chromosomes était de 48, c'est-à-dire 24 paires. L'erreur a été découverte par des scientifiques utilisant des techniques plus précises.

L'ensemble des chromosomes est différent dans les cellules somatiques et germinales. L'ensemble doublé (diploïde) n'est présent que dans les cellules qui déterminent la structure (somatique) du corps humain. Une partie est d’origine maternelle, l’autre partie est d’origine paternelle.

Les gonosomes (chromosomes sexuels) n'ont qu'une seule paire. Ils diffèrent par la composition génétique. Par conséquent, selon le sexe, une personne a une composition différente de la paire de gonosomes. Du fait combien de chromosomes les femmes ont-elles, Le sexe de l'enfant à naître ne dépend pas. Une femme possède un ensemble de chromosomes XX. Ses cellules reproductrices n’influencent pas le développement des caractères sexuels lors de la fécondation de l’œuf. L'appartenance à un sexe particulier dépend du code d'information sur combien de chromosomes un homme a. C'est la différence entre les chromosomes XX et XY qui détermine le sexe de l'enfant à naître. Les 22 paires de chromosomes restantes sont dites autosomiques, c'est-à-dire le même pour les deux sexes.

• Une femme possède 22 paires de chromosomes autosomiques et une paire XX ;
• Un homme possède 22 paires de chromosomes autosomiques et une paire XY.

La structure des chromosomes change au cours de la division au cours du processus de doublement des cellules somatiques. Ces cellules se divisent constamment, mais l’ensemble des 23 paires a une valeur constante. La structure des chromosomes est influencée par l'ADN. Les gènes qui composent les chromosomes forment un code spécifique sous l'influence de l'ADN. Ainsi, les informations obtenues lors du processus de codage ADN déterminent les caractéristiques individuelles d'une personne.

Modifications de la structure quantitative des chromosomes

Le caryotype d'une personne détermine la totalité des chromosomes. Parfois, il peut être modifié pour des raisons chimiques ou physiques. Le nombre normal de 23 chromosomes dans les cellules somatiques peut varier. Ce processus est appelé aneuploïdie.

1. Le nombre peut être inférieur, alors c'est une monosomie.
2. S’il n’y a pas de paire de cellules autoténiques, cette structure est appelée nullisomie.
3. Si un troisième chromosome est ajouté à une paire de cellules qui composent un chromosome, on parle alors de trisomie.

Divers changements dans l'ensemble quantitatif conduisent une personne à contracter des maladies congénitales. Les anomalies dans la structure des chromosomes provoquent le syndrome de Down, le syndrome d'Edwards et d'autres affections.

Il existe également une variante appelée polyploïdie. Avec cette déviation, une augmentation multiple du nombre de chromosomes se produit, c'est-à-dire un doublement d'une paire de cellules faisant partie d'un chromosome. Une cellule diploïde ou germinale peut être présente trois fois (triploïdie). Si elle est présente 4 ou 5 fois, alors cette augmentation est appelée respectivement tétraploïdie et pentaploïdie. Si une personne présente une telle déviation, elle meurt dans les premiers jours de sa vie. Le monde végétal est assez largement représenté par la polyploïdie. Une augmentation multiple des chromosomes est présente chez les animaux : invertébrés, poissons. Les oiseaux présentant cette anomalie meurent.