Гомологічні хромосоми представляють собою пари хромосом (по одній від кожного з батьків), які однакові за довжиною, положенню генів і розташування центромера. Положення генів на кожній гомологичной хромосомі однаково, проте гени можуть містити різні аллели. Хромосоми є важливими молекулами, оскільки містять ДНК і генетичні інструкції для направлення всієї роботи клітин. Вони також несуть гени, які визначають індивідуальні особливості організму.
Гомологічні хромосоми: каріотип
Людський каріотип показує повний набір хромосом людини. Клітини людей містять 23 пари, або в цілому 46 хромосом. Кожна пара хромосом є набором гомологічниххромосом. Є 22 пари аутосом (нестатеві хромосоми) і одна пара гоносом (статеві хромосоми). У самців (чоловіків) гомологами є статеві хромосоми X і Y, а у самок (жінок) дві Х-хромосоми.
Гомологічні хромосоми: мітоз
При діленні клітин хромосоми повинні реплицироваться, щоб гарантувати, що кожна клітина має правильну кількість хромосом. У мітозі гомологічні хромосоми реплікують освіту сестринських хроматид (обгризені ідентичні копії реплікованих хромосоми). Кожна сестринська хроматида відділяється до кінця мітозу за допомогою веретена поділу і розділяється між двома дочірніми клітинами.
Гомологічні хромосоми: мейоз
Під час мейозу, гомологічні хромосоми реплікуються з утворенням сестринських хроматид. Сестринські хроматиди з'єднуються, утворюючи так звану тетраду. Хромосоми, розташовані в безпосередній близькості іноді обмінюються зрізами ДНК. Це явище відоме як генетична рекомбінація. Гомологічні хромосоми відділяються під час першого мейотичного поділу (мейоз I), а сестринські хроматиди під час другого етапу поділу (мейоз II).
В кінці мейозу утворюються чотири дочірні клітини. Кожна клітина гаплоїдні і містить половину числа хромосом від батьківської клітини. Кожна хромосома має відповідну кількість генів, проте аллели для генів різні. Обмін генів під час гомологичной рекомбінації хромосом викликає генетичну варіацію в організмах, які розмножуються статевим шляхом. Після запліднення гаплоїдні гамети утворюють диплоїдну клітку.
Гомологічні хромосоми: нерасхождение
Іноді в клітинному розподілі виникають проблеми, які призводять до неправильного поділу клітини. Відмова хромосом від правильного поділ в мітозі або мейозе називається нерозходженням. Якщо на першому етапі мейотичного поділу відбувається нерасхождение, то гомологічні хромосоми залишаються парними, що призводить до двох дочірнім клітинам з додатковим набором хромосом і двом дочірнім клітинам без хромосом. Нерасхожденіе також може відбуватися в мейозі II, коли сестринські хроматиди не можуть відокремитися до поділу клітин.
Нерасхожденіе часто є фатальним або може викликати хромосомні аномалії, що призводять до вроджених дефектів. Трісоміческіе клітини містять додаткову хромосому.
У людей це призводить до утворення 47 хромосом замість 46. Трисомія спостерігається в синдромі Дауна, де хромосома 21 має додаткову або часткову хромосому. Також порушення можуть спостерігатися в статевих хромосомах. Моносомія - відхилення, при якому присутній тільки одна хромосома з пари. У жінок з синдромом Тернера є тільки одна Х-хромосома. У чоловіків з синдромом XYY є додаткова Y-хромосома. Нерасхожденіе в статевих хромосомах зазвичай має менш серйозні наслідки, ніж в аутосомних хромосомах.