Genetika na molekulární a buněčné úrovni

Eukarytoní chromozom je lineární (vláknitá) struktura, jejíž osou je dvouřetězcové DNA( se svými geny). DNA je zde vázána v nukleohistonovém komplexu = souvislá, spiralizovaná molekula DNA ovíjející se kolem histonových jader. Každé toto jádro tvoří 8 molekul proteinu (bílkoviny) histonu a spolu s příslušným úsekem DNA tvoří nukleozom.

Druhým proteinem chromozomů je globulin – tvoří ochrannou vrstvu nukleohistonového systému

Každý chromozom má na určitém místě centromeru (slouží k jeho upevnění k dělícímu vřeténku při mitóze)

Rozdělení chromozomů podle polohy centromery:

• metacentrický – centromera uprostřed

• submetacentrický – centromera posunutá k jednomu konci

• akrocentrický– centromera téměř na konci

• telocentrický – centromera na konci chromozomu

Stavba eukaryotického chromozomu

• chromatida = 1 vlákno chromozomu

• telomery – koncové části bránící spojení s jinými molekulami DNA

• lokus – místo určitého genu

  • geny jsou v chromozomu uspořádány lineárně za sebou

  • každý gen má v chromozomu své místo

• centromera – zúžená část chromozomu, která rozděluje chromozom na dvě části = ramena

  • krátké rameno p, dlouhé rameno q

  • účastní se dělení jádra  místo připojení dělicího vřeténka

Haploidie

Samčí a samičí pohlavní buňka má v důsledku meiózy vždy jen jednu sadu chromozomů, je haploidní, značí se n

Diploidie

Somatické (tělní) buňky jsou vždy diploidní = ve svých jádrech mají vždy dvě úplné a totožné sady chromozomů, značí se 2n

Rozdělení chromozomů:

• tělní (somatické) chromozomy – autozomy

• pohlavní chromozomy – gonozomy

  • homologní – chromozomy jednoho páru, mají stejný tvar a nesou stejné geny

  • heterologní – chromozomy různých párů

Počet a tvar chromozomů je pro každý eukaryotní druh konstantní a charakteristický. Příklady počtu chromozomů v 1 tělové buňce: člověk – 46, štika obecná – 18, hrách setý – 14, lípa srdčitá – 82

Segregace a kombinace chromozomů

Přenos genetické informace při buněčném dělení

• Mitóza

Z každého chromozomu mateřské buňky vznikají dva dceřiné chromozomy, které se rozcházejí k opačným pólům buňky → vznikají dvě geneticky rovnocenná dceřiná jádra se stejnou sestavou chromozomů

Zajištění shody genů dceřiné a mateřské buňky

• Meióza

Diploidní počet chromozomů se redukuje na polovinu

Segregace – rozchod chromozomů do vznikajících pohlavních buněk

V první fázi může dojít ke crossing-overu – výměna úseků chromatid mezi homologickými chromozomy → rekombinace alel mezi chromozomy jednoho páru

o Kombinace – v každé gametě je haploidní počet chromozomů ale liší se kombinací

o Čím jsou dva lokusy vzdálenější, tím je větší pravděpodobnost crossing-overu a rekombinace

Genetické mapování – určování pořadí genů v chromozomech a jejich relativní vzdálenost