Izadi Jakintza»Izadi jakintza

Zelularen gunea, II.

Kromosomak

LABURPENA: Gunea, zelula zatiketan zehar (edozein zatiketa eratan, hau da, mitosian nahiz meiosian), erabat aldatzen da itxuraz, gune interfasikoko osagai guztiak desagertzen baitira, kromatina izan ezik; izan ere, kromatina trinkotu eta egitura berriak sortzen baititu, kromosomak.

Mitosiaren lehen aldietan, bi kromatida berdin-berdinez osatuak ageri dira kromosomak, estugune batek lotzen dituela, zentromeroak. Kromosomen neurria eta forma era askotakoa izaten da, eta orobat kopurua. Kromosoma kopuruaren arabera, haploideak edo diploideak izan daitezke zelulak. Ezaugarri horiek denek (eta beste batzuk, modernoagoak, zerrendak, adibidez), mota baten kariotipoa osatzen dute. Kromosoma bakoitza DNA molekula bakar baten (katea bikotzeko molekula baten) multzokatze konplexu baten emaitza da, molekula zenbait aldiz tolestu ondoren, elkartzen zaizkion proteina histonen laguntzaz.

Mitosi gunea. Kromosomak

Zelularen zatiketan zehar (mitosian edo meiosian), gunearen itxura zelularen bizitzaren gainerako guztian (interfasean) duenaren oso bestelakoa da. Kromatina asko trinkotzen da, eta kromosoma izeneko egiturak sorrarazten ditu. Gauzak beste era batera adieraziz, esan daiteke kromosomak bi eratara ager daitezkeela: alde batetik, kromosoma interfasikoak izan daitezke, kromatinazko zuntz zabaldu eta nahasiez osatuak, ezin direla elkarrengandik bereizi, eta, bestetik, mitosi kromosomak, berezko organulu berezituak, mitosiaren metafasean batez ere.

Zatiketaren hasieran, gune interfasikoko gainerako organuluak, mintza eta nukleoloa, desagertzen dira, profasean, eta zatiketa bukaeran berriz osatzen dira, telofasean. Bestalde, nukleoplasma zitosolarekin nahasten da.

Kromosomen kanpoko ezaugarriak

Kromosomak mitosiaren lehen aldian azterten ditugunean (metafasean, batez ere), ikus daiteke bi erdiz daudela osatuak; kromosoma erdi horiek berdin-berdinak dira genetikoki, eta kromatida deritzaie.

Kromatida bakoitzak itxura zilindrikoa izaten du, makila tankerakoa, eta bi parte ditu, besoak balira bezala, estugune eta hertsadura primario batek banatuak; estugune horretan dago zentromeroa, eta horrek mantentzen ditu loturik mitosi kromosomaren bi kromatidak. Bestalde, kromosomaren bi muturretan egitura berezi bana dago, telomeroa.

Horrez gainera, bigarren mailako hertsadurak ager daitezke kromosoma batzuetan, kromosomaren parte batzuk bereizten dituztenak, eta satelite deritzaienak.Argitu beharra dago zergatik diren bi erdi kromosoma bakoitzean. Mitosian ikusten direnak kromosoma bikoiztuak dira: kromosoma baten ohiko materiala (kromatinazko zuntzaren DNA) errepikatu egiten da (S fasean), eta aurrekoaren kopia berdin-berdina den zuntz berri bat sortzen du. Baina zelularen bizitzaren gainerako guztian (anafasetik hasi eta S faseraino), kromatida bakar baten kromatinak osatua da kromosoma.

Kromosomek era askotako formak izaten dituzte, batez ere zentromeroaren kokagunearen arabera sailkatzen direnak. Hainbat mota bereizten dira: metazentrikoa, besoak berdinak eta zentromeroa erdian dituena; akrozentrikoa, zentromeroa mutur batetik hurbilxeago duena, eta, hala, beso motz bat (p deritzana) eta beso luze bat (q) dituena; telozentrikoa, zentromeroa mutur batetik gertu duena, eta, hala, p besoa oso motza dena.Zentromeroaren kokagunearen bidez, indize zentromerikoa defini daiteke:Neurria ere askotarikoa izaten da, gehienetan zenbait mikratakoa. Hala adibidez, giza kromosomek 5 µm-koak izaten dira batez ere, eta neurriaren arabera honela sailkatzen dira: handiak, bitartekoak, txikiak eta oso txikiak.

Kromosomen kopurua da seguraski kanpo ezaugarri interesgarriena. Kopuru hori berbera izaten da mota bereko zelula guztietan, gametoetan izan ezik. Gehienetan hau gertatzen da, alegia, organismo bateko zelula normalek n kromosomako bi sail dituztela, tankerari dagokionez errepikatuak, hau da, 2n kromosoma dituzte (diploide deritzan kopurua); gametoek berriz n kromosomako sail bakarra izaten dute, kopuru haploidea. Horren ondorioz, n bikote aurkituko dugu zelula diploide bakoitzean, bi kromosomez osatua bakoitza; homologo deritzaie, eta tankeraz berdinak dira, bai neurriz eta bai formaz. Mota batzuetan gertatzen da zelula guztiak (normalak eta gametoak) haploideak direla, hau da, kromosoma sail bakarra dutela.

Kopuru hori asko aldatzen da mota batzuetatik besteetara. Aurkitu dira 500 kromosoma baino gehiago dituzten landareak; Ascaris megalocephala harrak berriz bi besterik ez dauzka, bikote bat alegia. Gizakiarengan 46 kromosoma dira, bi sail, 23koa bakoitza. Ondoko taulan, zenbait motaren kromosoma kopuruak jasotzen dira.

Kariotipoa

Mota jakin bateko zelula normal baten kromosoma metafasiko guztien kanpoko ezaugarrien multzoak (kopuruak, formak, neurriak), osatzen du kariotipo deritzana.

Mikroskopio optikoan metafasean dagoen edozein zelularen kromosoma guztien argazkia eginda osatzen da. Mota bereko zelula somatiko guztiek kariotipo bera izaten dute, eta, era horretan, zelulak bereizteko balio du kariotipoak.

Giza kariotipoa egiteko teknika berezia erabili behar da, nazioartean itundua, gizakiaren kromosoma guztiak banaka-banaka ikusteko era ematen duena. Horretarako, globulu zurien (linfozitoen) haztegiak erabiltzen dira, edo umeki zelulen haztegiak, eta horietan mitosia eragiten da. Gai jakin bat erabiliz, koltxizinaz, zelula horien mitosia metafasean etetea lortzen da. Kromosomak finkatuak eta barreiatuak daudenean, koloreztatu egiten dira, eta orduan ikus daitezke mikroskopioan.

Kromosomen argazkia eginda gero, banan-banan ebakitzen dira ingurutik, eta bikoteka ipintzen dira ordenaturik, nazioarteko sailkapenari jarraituz. Bikoteak, neurriaren arabera, beheranzko ordenan jartzen dira, nahiz eta forma ere hartzen den kontuan (zentromeroaren kokagunea alegia).

Hainbat kategoriatan sailkatzen dira (A, B, C, D, E, F eta G). Salbuespen bakarra sexu kromosomak dira; bikote berezi bat osatzen dute, gizakiaren kasuan 23.a delakoan har daitekeena.

Azken hogei urteotan, kolore emaile bereziak erabiltzen dira, kromatiden gainean zerrendak agertarazten dituztenak; kromosoma bakoitzean banaketa eredu desberdina ipintzen zaie zerrendei, eta horrekin kromosomen bereizketa errazten da, formaz eta neurriz oso antzekoak direnean batez ere. Zerrendei izenak jartzen zaizkie (Q, G, C, R, etab.), lortzeko erabili den kolore emailearen arabera. Gehien erabiltzen den gaietako bat Giemsa erreaktiboa da, kolore ezabaezina ematen duena; erabilitako teknikaren arabera, G edo R zerrendak sorrarazten ditu, elkarren alderantzizko banaketa ereduak dituztenak. Zerrendatzea kontuan hartuz, alderdi eta zerrendetan sailkatu dira kromosomen besoak, sail horiek zentromerotik telomeroen alderantz zenbatuz.

Zerrendatze teknika honi esker identifikatu ahal izan dira kromosomen parte jakinak; anormaltasunak ere ikus daitezke, baita oso txikiak direnean ere.

Kariotipoaren osatzeak eta azterketak aplikazio bereziak izan ditu gizakiaren kasuan, eritasun askok kromosomen akatsen batean baitute sorburua, kromosomen kopuruaren aldaketa, translokazio, inbertsio, bikoizte, eta abarretan. Jaiotzaren aurreko analisiak egiterakoan, umekiaren amnioseko zelulak hartu ohi dira (amniozentesia),edo korion mintzekoak, eta kariotipoa prestatzen da. Era horretan, oso azkar antzeman daitezke kromosoma bitxitasunak, hala adibidez Downen sindromea.

Autosomak eta sexu kromosomak

Sexuak banatuak dituzten motetan, beti izaten da pare bat kromosoma berezi, sexuen arabera osakera desberdina dutenak. Sexu kromosoma edo heterokromosoma deritzaienak dira, sexuaren finkatzean parte hartzen dutenak.

Giza motan, adibidez, emakumeak itxuraz berdinak ditu bi sexu kromosomak, XX, eta gizonak desberdinak, XY. Gainerako kromosomak, adibidez, giza zelulen beste 22 bikoteak, autosoma izenekoak dira. Baina ez da hori sexuaren kromosoma finkatzeko eredu bakarra, gai horri dagokion atalean ikus daitekeen bezala.

Ugaztunetan, interfasean zehar, bere X kromosometako bat inaktibo mantentzen dute zelula emeek. Kromatina oso trinkotua ageri da zelularen bizitzaren fase honetan, eta, horretaz, mikroskopio optikoa erabiliz, egitura guztiz berezi gisa ikus daiteke.

Barren korpuskulua deritzana da.

Egitura. DNA-tik kromosomara

Zelula eukarioto baten kromosoma bakoitza kromatinazko zuntz batez dago osatua, hau da, DNAzko molekula batez, zeina oinarrizko proteina batzuei dagoen lotua, histonei batez ere. Histonen eraginez, DNA behin baino gehiagotan kiribiltzen da, 184eta kromatina ez bezalako egiturak sorrarazten ditu, horietako bat delarik kromosoma.

Lehen maila batean, DNA zabalduzko katea bikoitzaz osatua ageri da kromatina, eta kate hori, puskaka, 8 histonez osaturiko ?txirrika? baten inguruan kiribiltzen da, era horretan ?arrosario? edo ?perlazko lepokoa? gogorarazten duen egitura bat sortzen dela. Txirrika horiei, beren DNA dutela inguruan, nukleosoma deitu zaie, eta kromatinaren oinarrizko egitura osatzen dute (10 nm-ko diametroa dute).

Hurrengo mailan, berriz ere kiribiltzen dira nukleosoma horiek, eta zuntz lodiago eta konplexuagoa osaten dute (30 nm-ko diametroa). Hauxe da kromatina interfasiko aktiboaren edo eukromatinaren multzokatze maila, pentsatzen den arren RNA-ra transkribatzeko unean egitura hau ez dela hain kiribildua egongo (agian, aurreko mailan egongo da, ?perlazko lepoko? delakoan).

Beste maila batean, hurrengoan, badirudi 30 nm-ko zuntz hori tolestu egiten dela eta, zenbait proteinaren eraginez, kizkurrak sortzen ditu; era horretan, 300 bat nm-ko lodiera duen egitura bat iristen du. Egin diren kalkuluen arabera, batez besteko giza kromosoma batean 2.000 kizkur baino gehiago izan daitezke. Azkenik, kizkurrek elkarren artean kiribiltzen dira, eta mitosi kromosoma baten kromatida sortzen dute, 700 bat nm-koa.

DNAren hurrenez hurreneko multzokatze hauek agertzen dute zergatik duten, denek batera jarrita, 200 µm-ko neurria giza zelula baten kromosomek, eta, aldi berean, kromosoma horien DNAk, guztiz zabaldurik, 2 metro inguru, hau da, 10.000 bat aldiz gehiago. DNAren multzokatze fenomeno hau zelularen baliabide baliotsua da; izan ere, horri esker, material genetikoa, kromosoma txikietan primeran ?bilduta?, modu egokian bana daiteke mitosian sortzen diren bi zelula alaben artean.