صبغي

مخطط للصبغي وفيه يظهر الصبيغي (الكروماتيد)(1) والقسيم المركزي (السينترومير )(2) والذراع القصير للصبيغي (3) والذراع الطويل للصبيغي (4)

الصبغي أو الكروموسوم Chromosome، هو تركيب قضيبي الشكل تقع في نواة الخلية وتتكون من بروتينات و حمض نووي ريبي منقوص الأكسجين ويمتلك الأنسان 46 صبغيا في كل خلية جسمية مرتبة على شكل 23 زوجا وكل زوج يتصل ببعضها عند نقطة قرب المركز تسمى السينترومير بينما تحتوي كل خلية جنسية على 23 صبغيا فقط . في كل زوج من الكروموسوم يطلق عادة تسمية كروماتيد على القضيب الواحد الذي يتصل مع القضيب الأخر في الزوج وللسهولة اعتمد على استعمال مصطلح الكروموسوم لوصف الكروماتيدين المتحدين.

كل صبيغي (كروماتيد) يترتب بشكل حلزوني ويحمل في طياته على عشرات الألاف من المورثات (جمع مورثة) حيث يحمل كل صبغي في طياته مايقارب 60,000 إلى 100,000 مورثة وكل مورثة لها موقع خاص بها على التركيب الحلزوني للصبيغي مشابه بالضبط لموقع نفس المورثة على الصبيغي (الكروماتيد )المقابل. كل مورثة بدورها تتالف من سلسلة من النيوكليوتيدات وتطلق عليها اسم الأليل هذا الأليل يتحد مع اليل اخر في الكروماتيد المقابل فاذن كل مورثة تتكون في حقيقة الأمر من أليلين ، أليل تم وراثته من الأب وأليل تم وراثته من الأم.

اذا كان الأليلين متشابهين بالضبط في تسلسل النيوكليوتيدات فيطلق على هذه الحالة لاقحة مماثلة واذا كان الأليلين مختلفين في تسلسل النيوكليوتيدات فيطلق على هذه الحالة لاقحة متباينة.

الكروموسوم كلمة يونانية تعني الجسم الملون ولكل صبيغي ( كروماتيد ) في الصبغي الواحد ذراعان احدهما طويل والأخر قصير تم ملاحظة الصبغي لأول مرة في النباتات من قبل عالم نبات سويسري اسمه كارل ولهيل في عام 1842 ويختلف الخلايا في الكائنات الحية في عدد الصبغيات الموجودة فيه ففي كل جلية جسمية في الأنسان هناك 46 صبغيا اما في القرد فهناك 48 صبغيا في كل خلية جسمية ولايعتمد عدد الصبغيات على حجم الكائن الحي فالفيل مثلا عنده 56 صبغيا في كل خلية جسمية بينما تمتلك الفراشة 380 صبغيا في كل خلية جسمية.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التعريف

الصبغيات أجسام عصوية الشكل لا تظهر إلا خلال الإنقسام الخلوي ، وهي تتكون من كروماتين ويمكن صياغتها بسهولة بالأصباغ القاعدية مثل الأورسين والجمسا. ومن الناحية الكيميائية تتكون الصبغيات من حمض دنا ، وهستونات ، وبروتينات غير هستونية. وتحمل الصبغياتالصفات الوراثية ، وهي تتكون من تكثف كروماتين النواة. وتتم دراسة الصبغيات على أفضل وجه خلال الطور الإستوائي والطور الإنعزالي ، وفيهما يبلغ تكثف الكروماتين أقصى مداه.الجنزوري, منير (2004). أساسيات بيولوجيا الخلية. القاهرة، مصر: الدار العربية للكتاب. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)

ولكل نوع من أنواع الحيوان أو النبات عدد معين من الصبغيات ، ويتباين عدد الصبغيات بشكل واضح في الأنواع المختلفة ، فعلى سبيل المثال فإن خلايا الدودة الإسطوانة "إسكارس ميجالوسيفالا The Nematode Ascaris Megalocephala" تحتوي على صبغيين فقط ، وخلايا حشرة "دروسوفلا Drosophila " بها ثمانية صبغيات ، وتحتوي الخلايا البشرية على 46 صبغيا ، بينما تحتوي بعض الحيوانات الأولية ما يزيد عن 300 صبغي. على أن بعض الكائنات المتباعدة قد تحتوي على العدد نفسه ، فالشمبانزي يحتوي على 48 صبغيا ومثله في ذلك نبات البطاطس وأشجار الخوخ.

في النوع الواحد من الكائنات الحية نجد أن للصبغي شكلا مميزا خاصا به خلال الطور الإستوائي من الإنقسام الخلوي ، ويحافظ الصبغي على شكله الثابت في الطور الإستوائي من جيل إلى آخر. ويلاحظ أن صبغي الطور الإستوائي كان قد تمت مضاعفة مادته في المرحلة (S) في المرحلة البينية ، وعلى ذلك يبدو كل صبغي مكونا من شقيقين. ولكل صبغي "خنصرة أولية" أو قطعة مركزية (أيضا يسمى الحيز الحركي (اللب الحركي Kinetochore) ، وعنده يتصل الصبغي بخيوط المغزل ، وقد تقع القطعة المركزية عند مركز الصبغي أو بالقرب منه ، وعندئذ فهي تقسم الصبغي إلى ذراعين.


تاريخ الاكتشاف

والتر سوتون (يسار) وتيودور بوڤري (يمين) طور كل منهم على حدة نظرية الصبغيات المورثة 1902. والتر سوتون (يسار) وتيودور بوڤري (يمين) طور كل منهم على حدة نظرية الصبغيات المورثة 1902.
والتر سوتون (يسار) وتيودور بوڤري (يمين) طور كل منهم على حدة نظرية الصبغيات المورثة 1902.


التصنيف

ويمكن تعرف الطرز الأربعة الآتية للصبغيات إعتمادا على موقع القطعة المركزية:

أ‌- صِبْغِيٌّ وَسَطِيُّ القُسَيمِ المَرْكَزِي A-Metacentric: وفيها تقع القطعة المركزية عند مركز الكرموسوم ، ومن ثم يتكون الصبغي فيها من ذراعين متساويين.

ب‌- كروموسومات قرب مركزية السنتروميرB-Metacentric : وفيها تقع القطعة المركزية قرب مركز الصبغي ، ومن ثم يتكون الصبغي فيها من ذراعين غير متساويين.

ج- كروموسومات بعيدة السنترومير C-Metacentric : وفيها تقع القطعة المركزية قرب نهاية الصبغي ، ومن ثم يتكون الصبغي فيها من ذراع واحد.

د- كروموسومات قمية السنترومير D-Metacentric: وفيها تقع القطعة المركزية عند طرف الصبغي ، ومن ثم يتكون الصبغي فهيا من ذراع واحد.

وفي معظم الكائنات ثنائية لشق ، تلعب الصبغيات دورا رئيسيا في تحديد الشق ، ففي بعض المجموعات الحيوانية يعتمد تحديد الشق على ما يعرف بإسم "صبغيات الشق Sex Chromosomes" ، وتعرف بقية الصبغيات بإسم "الصبغيات الجسمية Autosomes ". وفي البشر يرمز لصبغي الشق في الإناث بالحرفين “xx” ، بينما يرمز لصبغي الشق في الذكور بالحرفين “XY”. ويلاحظ أن الصبغي Y – الذي يميز الذكورة – أصغر كثيرا من الصبغي X.

وفي الإنسان نجد كل بويضات المرأة تحمل الصبغي (X) ، ولكن نصف عدد الحيوانات المنوية للرجال يحمل الكروموسوم (X) والنصف الآخر يحمل الصبغي (Y). ويعتمد تحديد الشق في المولود على أي من طرازي الحيوانات المنوية يقوم بإخصاب البويضة. ويمكن إعداد تحضيرات الصبغيات عادة من سحقات نخاع العظم أو من سحبات الدم من مزارع لخلايا الدم البيضاء.

ويستخدم مركب الفيتوهيم أجليوتينين Phytohemagglutnin لتحفير الخلايا على الإنقسام غير المباشر ، وبعد ذلك يستخدم الكولسين Colchicine أو الكولسيميد Colcemid كمثبط يمنع تكوين خيوط المغزل ، مما يوقف عملية الإنقسام الخلوي عند الطور الإستوائي. وتتم صباغة الشرائح بصبغ أسيتو أورسينAcetoorcein . ويتم تعرف البناء الصبغي وتحليله عمليا بإستخدام صور لصبغيات المرحلة الإستوائية ، حيث تقطع صورة كل صبغي على حدة ، ويعاد ترتيب صور الصبغيات حسب الحجم تنازليا وفق نظام معين. وتطبق حاليا طرق معملية حديثة ، للحصول على صباغة شريطية للصبغيات ، مما يسمح بتعرف هوية كل صبغي ، وكذلك أجزاء من الصبغيات ، وتحدديد أية تغيرات تركيبية فيها. وقد أحدثت طرق الصباغة لاشريطية للصبغيات ثورة في علم الوراثة الخلوية Cytogenetic.

بدائيات النوى

التركيب في المتتاليات

مجموعة الدنا

Fig. 2: The major structures in DNA compaction; DNA, the nucleosome, the 10nm "beads-on-a-string" fibre, the 30nm fibre and the metaphase chromosome.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

في حقيقيات النوى

الكروماتين


Human chromosomes during metaphase


الصبغيات البشرية

Estimated number of genes and base pairs (in mega base pairs) on each human chromosome
الصبغي المورث إجماليbase pairs Sequenced base pairs[1] Cumulative (%)
1 4,220 247,199,719 224,999,719 7.9
2 1,491 242,751,149 237,712,649 16.2
3 1,550 199,446,827 194,704,827 23.0
4 446 191,263,063 187,297,063 29.6
5 609 180,837,866 177,702,766 35.8
6 2,281 170,896,993 167,273,993 41.6
7 2,135 158,821,424 154,952,424 47.1
8 1,106 146,274,826 142,612,826 52.0
9 1,920 140,442,298 120,312,298 56.3
10 1,793 135,374,737 131,624,737 60.9
11 379 134,452,384 131,130,853 65.4
12 1,430 132,289,534 130,303,534 70.0
13 924 114,127,980 95,559,980 73.4
14 1,347 106,360,585 88,290,585 76.4
15 921 100,338,915 81,341,915 79.3
16 909 88,822,254 78,884,754 82.0
17 1,672 78,654,742 77,800,220 84.8
18 519 76,117,153 74,656,155 87.4
19 1,555 63,806,651 55,785,651 89.3
20 1,008 62,435,965 59,505,254 91.4
21 578 46,944,323 34,171,998 92.6
22 1,092 49,528,953 34,893,953 93.8
X (صبغي جنسي) 1,846 154,913,754 151,058,754 99.1
Y (صبغي جنسي) 454 57,741,652 25,121,652 100.0
الاجمالي 32,185 3,079,843,747 2,857,698,560 100.0

عدد الصبغيات في العضيات المختلفة


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

حقيقيات النوى

أعداد الصبغيات في النباتات المختلفة
أنواع النباتات #
Arabidopsis thaliana (diploid)[2] 10
الجاودار (diploid)[3] 14
الذرة (diploid or palaeotetraploid)[4] 20
Einkorn wheat (diploid)[5] 14
Durum wheat (tetraploid)[5] 28
قمح الخبز (hexaploid)[5] 42
التبغ (tetraploid)[6] 48
Adder's Tongue Fern (diploid)[7] approx. 1,200
أعداد الصبغيات (2n) في بعض الحيوانات
الأنواع # الأنواع #
ذبابة الفاكهة الشائعة 8 خنزير غينيا[8] 64
Guppy (poecilia reticulata)[9] 46 Garden snail[10] 54
دودة الأرض (Octodrilus complanatus)[11] 36 Tibetan fox 36
القطط الأليفة[12] 38 Domestic pig 38
فأر التجارب[13][14] 40 Laboratory rat[14] 42
الأرنب (Oryctolagus cuniculus)[15] 44 Syrian hamster[13] 44
الأرنب البري[16][17] 48 Human[18] 46
الغوريلا, Chimpanzees[18] 48 Domestic sheep 54
الفيل[19] 56 Cow 60
الحمار 62 الحصان 64
الكلب[20] 78 Kingfisher[21] 132
Goldfish[22] 100-104 دودة القز[23] 56
أعداد الصبغيات في عضيات أخرى
النوع أكبر
الصبغيات
Intermediate
Chromosomes
Microchromosomes
Trypanosoma brucei 11 6 ~100
Domestic Pigeon (Columba livia domestics)[24] 18 - 59-63
الدجاج[25] 8 2 sex chromosomes 60
The 23 human chromosome territories during prometaphase in fibroblast cells.


بدائيات النوى

النمط النووي

Figure 3: Karyogram of a human male

In general, the karyotype is the characteristic chromosome complement of a eukaryote species.[26] The preparation and study of karyotypes is part of cytogenetics.


ملاحظات تاريخية

الشذوذ الصبغي

The three major single chromosome mutations; deletion (1), duplication (2) and inversion (3).
The two major two-chromosome mutations; insertion (1) and translocation (2).
In Down syndrome, there are three copies of chromosome 21


انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ Sequenced percentages are based on fraction of euchromatin portion, as the Human Genome Project goals called for determination of only the euchromatic portion of the genome. Telomeres, centromeres, and other heterochromatic regions have been left undetermined, as have a small number of unclonable gaps. See http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/seq/ for more information on the Human Genome Project.
  2. ^ Armstrong SJ, Jones GH (2003). "Meiotic cytology and chromosome behaviour in wild-type Arabidopsis thaliana". J. Exp. Bot. 54 (380): 1–10. doi:10.1093/jxb/54.380.1. PMID 12456750. Unknown parameter |month= ignored (help)
  3. ^ Gill BS, Kimber G (1974). "The Giemsa C-Banded Karyotype of Rye". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 71 (4): 1247–9. doi:10.1073/pnas.71.4.1247. PMC 388202. PMID 4133848. Unknown parameter |month= ignored (help)
  4. ^ Kato A, Lamb JC, Birchler JA (2004). "Chromosome painting using repetitive DNA sequences as probes for somatic chromosome identification in maize". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (37): 13554–9. doi:10.1073/pnas.0403659101. PMC 518793. PMID 15342909. Unknown parameter |month= ignored (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  5. ^ أ ب ت Dubcovsky J, Luo MC, Zhong GY; et al. (1996). "Genetic Map of Diploid Wheat, Triticum Monococcum L., and Its Comparison with Maps of Hordeum Vulgare L". Genetics. 143 (2): 983–99. PMC 1207354. PMID 8725244. Explicit use of et al. in: |author= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  6. ^ Kenton A, Parokonny AS, Gleba YY, Bennett MD (1993). "Characterization of the Nicotiana tabacum L. genome by molecular cytogenetics". Mol. Gen. Genet. 240 (2): 159–69. doi:10.1007/BF00277053. PMID 8355650. Unknown parameter |month= ignored (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ^ Leitch IJ, Soltis DE, Soltis PS, Bennett MD (2005). "Evolution of DNA amounts across land plants (embryophyta)". Ann. Bot. 95 (1): 207–17. doi:10.1093/aob/mci014. PMID 15596468.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  8. ^ Umeko Semba, Yasuko Umeda, Yoko Shibuya, Hiroaki Okabe, Sumio Tanase and Tetsuro Yamamoto (2004). "Primary structures of guinea pig high- and low-molecular-weight kininogens". International Immunopharmacology. 4 (10–11): 1391–1400. doi:10.1016/j.intimp.2004.06.003. PMID 15313436.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  9. ^ "The Genetics of the Popular Aquarium Pet - Guppy Fish". Retrieved 2009-12-06.
  10. ^ Vitturi R, Libertini A, Sineo L; et al. (2005). "Cytogenetics of the land snails Cantareus aspersus and C. mazzullii (Mollusca: Gastropoda: Pulmonata)". Micron. 36 (4): 351–7. doi:10.1016/j.micron.2004.12.010. PMID 15857774. Explicit use of et al. in: |author= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  11. ^ Vitturi R, Colomba MS, Pirrone AM, Mandrioli M (2002). "rDNA (18S-28S and 5S) colocalization and linkage between ribosomal genes and (TTAGGG)(n) telomeric sequence in the earthworm, Octodrilus complanatus (Annelida: Oligochaeta: Lumbricidae), revealed by single- and double-color FISH". J. Hered. 93 (4): 279–82. doi:10.1093/jhered/93.4.279. PMID 12407215.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  12. ^ Nie W, Wang J, O'Brien PC; et al. (2002). "The genome phylogeny of domestic cat, red panda and five mustelid species revealed by comparative chromosome painting and G-banding". Chromosome Res. 10 (3): 209–22. doi:10.1023/A:1015292005631. PMID 12067210. Explicit use of et al. in: |author= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  13. ^ أ ب Romanenko, Svetlana A (2006-12). "Reciprocal chromosome painting between three laboratory rodent species". Mammalian Genome: Official Journal of the International Mammalian Genome Society. 17 (12): 1183–1192. doi:10.1007/s00335-006-0081-z. ISSN 0938-8990. PMID 17143584. Retrieved 2009-10-14. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help); Check date values in: |date= (help)
  14. ^ أ ب A Comparison of the chromosomes of the rat and mouse with reference to the question of chromosome homology in mammals
  15. ^ Hayes, H. (2002). "Establishment of an R-banded rabbit karyotype nomenclature by FISH localization of 23 chromosome-specific genes on both G- and R-banded chromosomes". Cytogenetic and Genome Research. 98 (2–3): 199–205. doi:10.1159/000069807. ISSN 1424-859X. PMID 12698004. Retrieved 2009-10-14. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  16. ^ T.J. Robinson, F. Yang, W.R. Harrison (2002). "Chromosome painting refines the history of genome evolution in hares and rabbits (order Lagomorpha)". Cytogenic and Genetic Research. 96 (1–4): 223–227. doi:10.1159/000063034. PMID 12438803.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  17. ^ "Rabbits, Hares and Pikas. Status Survey and Conservation Action Plan". pp. 61–94. |section= ignored (help)
  18. ^ أ ب De Grouchy J (1987). "Chromosome phylogenies of man, great apes, and Old World monkeys". Genetica. 73 (1–2): 37–52. PMID 3333352.
  19. ^ Houck ML, Kumamoto AT, Gallagher DS, Benirschke K; Gallagher (2001). "Comparative cytogenetics of the African elephant (Loxodonta africana) and Asiatic elephant (Elephas maximus)". Cytogenet. Cell Genet. 93 (3–4): 249–52. doi:10.1159/000056992. PMID 11528120. Missing |author2= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  20. ^ Wayne RK, Ostrander EA (1999). "Origin, genetic diversity, and genome structure of the domestic dog". BioEssays. 21 (3): 247–57. doi:10.1002/(SICI)1521-1878(199903)21:3<247::AID-BIES9>3.0.CO;2-Z. PMID 10333734.
  21. ^ Burt DW (2002). "Origin and evolution of avian microchromosomes". Cytogenet. Genome Res. 96 (1–4): 97–112. doi:10.1159/000063018. PMID 12438785.
  22. ^ Ciudad J, Cid E, Velasco A, Lara JM, Aijón J, Orfao A (2002). "Flow cytometry measurement of the DNA contents of G0/G1 diploid cells from three different teleost fish species". Cytometry. 48 (1): 20–5. doi:10.1002/cyto.10100. PMID 12116377.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  23. ^ Yasukochi Y, Ashakumary LA, Baba K, Yoshido A, Sahara K (2006). "A Second-Generation Integrated Map of the Silkworm Reveals Synteny and Conserved Gene Order Between Lepidopteran Insects". Genetics. 173 (3): 1319–28. doi:10.1534/genetics.106.055541. PMC 1526672. PMID 16547103.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  24. ^ Itoh, Masahiro (1969). "A COMPARATIVE KARYOTYPE STUDY IN FOURTEEN SPECIES OF BIRDS". Japanese Journal of Genetics. 44 (3): 163–170. doi:10.1266/jjg.44.163. ISSN 1880-5787. Retrieved 2009-10-14. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  25. ^ Smith J, Burt DW (1998). "Parameters of the chicken genome (Gallus gallus)". Anim. Genet. 29 (4): 290–4. doi:10.1046/j.1365-2052.1998.00334.x. PMID 9745667.
  26. ^ White, M. J. D. (1973). The chromosomes (6th ed.). London: Chapman and Hall, distributed by Halsted Press, New York. p. 28. ISBN 0-412-11930-7.

وصلات خارجية