Kromozom nedir?
Kromozomlar hayvan ve bitki hücrelerinin çekirdeğinde bulunan iplik benzeri yapılardır. Her kromozom protein ve tekli bir deoksiribonükleik asit (DNA) molekülünden oluşur. Ebeveynlerden yavrulara geçtiğinde DNA, her canlıyı benzersiz kılan talimatları içeriyor.
Kromozom terimi renk (kroma) ve beden (soma) için Yunanca kelimelerden gelir. Bilim adamları bu ismi kromozomlara verdiler, çünkü bunlar, araştırmada kullanılan bazı renkli boyalarla güçlü bir şekilde lekelenmiş hücre yapıları veya bedenleridir.
Kromozomlar ne yapar?
Kromozomların eşsiz yapısı, DNA’yı, makarna benzeri proteinler, yani histonlar etrafında sımsıkı sarılır. Böyle bir ambalaj olmadan, DNA molekülleri hücrelere sığmayacak kadar uzun olurdu. Örneğin, tek bir insan hücresindeki tüm DNA molekülleri histonlarından çözülüp uçtan uca yerleştirildiyse, 6 fit uzatırlardı.
Bir organizmanın düzgün şekilde büyümesi ve çalışması için hücreler eski, yıpranmış hücrelerin yerini alacak yeni hücreler üretmek için sürekli bölünmelidir. Hücre bölünmesi sırasında, DNA’nın bozulmadan kalması ve hücreler arasında eşit olarak dağıtılması esastır. Kromozomlar, DNA’nın hücre bölünmelerinin büyük çoğunluğunda doğru bir biçimde kopyalanmasını ve dağıtılmasını sağlayan işlemin önemli bir parçasıdır. Yine de, nadir durumlarda hatalar oluşur.
Yeni hücrelerdeki kromozom sayısındaki veya yapıdaki değişiklikler ciddi sorunlara neden olabilir. Örneğin, insanlarda lösemi ve diğer bazı kanserlere, katı kırık kromozom parçalardan oluşan kusurlu kromozomlar neden olur.
Yumurta ve sperm gibi üreme hücrelerinin doğru sayıda kromozom içerdiğinden ve bu kromozomların doğru yapıya sahip olmaları da önemlidir. Değilse, ortaya çıkan yavrular düzgün bir şekilde gelişemeyebilir. Örneğin, Down sendromlu insanlar, diğer insanlarda bulunan iki kopya yerine, üç kopya kromozom 21’e sahiptir.
Bütün canlılar aynı türde kromozomlara sahip mi?
Kromozomlar canlılar arasında sayı ve şekil bakımından farklılık gösterir. Bakterilerin çoğunda bir veya iki dairesel kromozom bulunur. İnsanlar, diğer hayvanlar ve bitkilerle birlikte, hücrenin çekirdeğinde çifte dizilmiş doğrusal kromozomlara sahiptirler.
Kromozom çiftlerini içermeyen tek insan hücresi, her kromozomun sadece bir kopyasını taşıyan üreme hücreleri veya gametlerdir. İki üreme hücresi birleştiğinde, her kromozomun iki kopyasını içeren tek bir hücre olurlar. Bu hücre daha sonra bölünür ve halefleri defalarca bölünür ve nihayetinde hemen hemen tüm hücrelerinde bir çift kromozom içeren olgun bir bireyi üretirler.
Çekirdekte bulunan doğrusal kromozomların yanı sıra, insanlardaki hücreler ve diğer kompleks organizmalar, bakterilerde görülenlere benzer şekilde çok daha küçük bir kromozom türü taşıyor. Bu dairesel kromozom, hücrenin güçlü evleri olarak işlev gören çekirdeğin dışında bulunan yapılar olan mitokondriyalde bulunur.
Bilim adamları geçmişte mitokondriyanın oksijeni enerjiye dönüştürme yeteneğine sahip serbest yaşayan bakteriler olduğunu düşünüyor. Bu bakteri oksijen gücüne girme gücünden yoksun hücreleri işgal ettiğinde hücreler onları korudu ve zamanla bakteriler modern mitokondriya dönüştüler.
Santromer nedir?
Sınırlı doğrusal kromozomların bölgesi santrometre olarak bilinir. Bu daralmaya centromere dense de, çoğunlukla kromozomun tam merkezinde yer almaz ve bazı durumlarda neredeyse kromozomun ucunda bulunur. Santromere her iki taraftaki bölgeler kromozomun kolları olarak adlandırılır.
Centromeres, hücre bölünmesinin karmaşık işlemi sırasında kromozomların düzgün hizalanmasını sağlar. Kromozomlar, yeni bir hücre üretimine hazırlık olarak kopyalanırken, sentromere, kopyalanmış her kromozomun iki yarısı için kardeş kromatitler olarak bilinen bir bağlanma yeri olarak işlev görür.
Telomer nedir?
Telomerler, doğrusal kromozomların uçlarında bulunan tekrarlayan DNA uzantılarıdır. Kostümlerin uçlarını, ayakkabı bağı ipuçlarının çizilme biçiminden çıkarmaya benzer şekilde korurlar.
Birçok hücre tipinde telomer her hücre DNA’sı bölünürken bir miktar DNA’sını kaybeder. Sonunda, telomer DNA’nın tümü ortadan kalktığında, hücre tekrar edemez ve ölür.
Beyaz kan hücreleri ve çok sık bölünme kapasitesine sahip diğer hücre türleri, kromozomlarının telomerlerini kaybetmesini önleyen özel bir enzime sahiptir. Telomerlerini koruduklarından, bu hücreler genellikle diğer hücrelere göre daha uzun yaşarlar.
Telomerler de kanserde rol oynar. Habis hücrelerin kromozomları genellikle telomerlerini kaybetmemekte ve kanseri öylesine yıkıcı yapan kontrolsüz büyümeye yardımcı olmaktadır.
Kaç tane insan kromozomu var?
İnsanlar 23 kromozom çiftine, toplam 46 kromozoma sahiptir.
Aslında, her bitki ve hayvan türü belirli sayıda kromozoma sahiptir. Örneğin bir meyve sinekinde dört çift kromozom bulunurken, pirinç fabrikasında 12, köpek ise 39’dur.
Kromozomlar nasıl kalıtsaldır?
İnsanlarda ve diğer kompleks organizmalarda, her kromozomun bir kopyası kadın ebeveynden, diğeri erkek ebeveynden miras alınır. Bu, çocukların özelliklerinden bir kısmını annelerinden ve babalarından diğerleri neden miras aldığını açıklar.
Miras kalıbı mitokondrida bulunan küçük dairesel kromozom için farklıdır. Yalnızca yumurta hücreleri – ve sperm hücreleri değil – döllenme sırasında mitokondrilerini korurlar. Yani, mitokondriyal DNA daima bayan ebeveynden miras kalır. İnsanlarda, işitme bozuklukları ve diyabetin bazı biçimleri de dahil olmak üzere birkaç koşul, mitokondriyada bulunan DNA ile ilişkilendirilmiştir.
Erkeklerin dişilerden farklı kromozomları var mı?
Evet, cinsiyet kromozomları olarak bilinen bir çift kromozomda farklılık gösterirler. Dişilerde hücrelerinde iki X kromozomu bulunurken, erkekler bir X ve bir Y kromozomuna sahiptir.
Seks kromozomlarının çok fazla ya da yetersiz kopyasının miras alınması ciddi sorunlara neden olabilir. Örneğin, X kromozomunun ek kopyaları olan dişiler genellikle ortalamadan daha uzun ve zeka geriliği olan kadınlar. Birden fazla X kromozomu olan erkekler Klinefelter sendromuna sahiptir ve bu durum, uzun boylu ve sıklıkla doğurganlık bozukluğu ile karakterize bir durumdur. Cinsiyet kromozomlarının dengesizliğinden kaynaklanan bir diğer sendrom Turner sendromudur. Turner’lu kadınların yalnızca bir X kromozomu var. Bunlar çok kısadır, genellikle ergenlik yaşamaz ve bazılarında böbrek veya kalp problemleri olabilir.
Kromozomlar nasıl keşfedildi?
Mikroskop altında hücrelere bakan bilim adamları ilk olarak 1800’lerin sonunda kromozomlar gördüler. Bununla birlikte, o zaman, bu hücre yapılarının doğası ve işlevi belli değildi.
Araştırmacılar 1900’lerin başında Thomas Hunt Morgan’ın öncü çalışmaları aracılığıyla kromozomlar hakkında daha iyi bir anlayış elde etti. Morgan, X kromozomunun meyve sineklerinde cinsiyet ve göz rengiyle ilişkili olduğunu kanıtlayarak kromozomlar ile kalıtsal özellikler arasındaki bağlantıyı kurdu.v
