Nhiễm sắc thể là gì? Cấu trúc, chức năng của nhiễm sắc thể?

1. Nhiễm sắc thể là gì?

Nhiễm sắc thể được biết đến là cấu trúc được tìm thấy ở trung tâm, hay còn gọi là nhân của các tế bào có chứa thông tin di truyền. Trong tế bào của chúng ta, mỗi nhiễm sắc thể trong tế bào chúng ta đều được tạo thành một phân tử ADN và liên kết với RNA, Protein. 

Phân tử ADN đều chứa thông tin tạo ra các protein tế bào vào đúng thời điểm và có một số lượng phù hợp nhất định. Có thể thấy, ADN là trọng tâm chính của các nghiên cứu về di truyền học, ngoài ra ADN còn có những ứng dụng của di truyền học trong y tế và nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác.

Nhìn chung, nhiễm sắc thể trong tế bào có cấu trúc vô cùng phức tạp, nó chứa các yếu tố cần thiết cho các quá trình phân tách và sao chép. Mỗi loài có những bộ nhiễm sắc đặc trưng khác nhau và chúng liên quan đến số lượng cũng như tổ chức của chúng.

Trong tế bào của động vật hay thực vật thì nhiễm sắc thể được sắp xếp chặt chẽ thành các cấu trúc giống như sợi chỉ. 

Một chiều dài của dna được bầu bào nhiều lần trên nhiều loại Protein khác nhau đó được gọi là histone, nó đóng vai trò tạo ra các cấu trúc được gọi là nhiễm sắc thể. Những nhiễm sắc thể khi quấn chặt lại với nhau sẽ tạo thành các vòng chất nhiễm sắc. Các vòng chất nhiễm sắc khi nối với nhau thì tạo nên nhiễm sắc thể hoàn chỉnh. 

Ngoài ra mỗi nhiễm sắc thể thường có hai nhánh ngắn và hai nhánh dài. Nó có một tâm động giữ toàn bộ vật lại với nhau ở trung tâm. 

Để hiểu hơn chúng ta có thể điểm qua một số ví dụ điển hình như: Con người có 23 cặp nhiễm sắc thể, trong có có 22 cặp nhiễm sắc thể thường được đánh số từ 1 đến 22. Ngoài ra, một cặp nhiễm sắc thể còn lại là nhiễm sắc thể giới tính X và Y. Thông thường nữ giới sẽ có 2 nhiễm sắc thể X, còn nam giới sẽ có một nhiễm sắc thể X và Y. Như vậy, trong quá  trình hình thành một bào thai, người mẹ đóng góp một nhiễm sắc thể X, còn người bố đóng góp nhiễm sắc thể X hoặc Y. Điều này chứng tỏ được rằng giới tính của em bé là do ADN của người bố quyết định.

Dna trong cơ thể của chúng ta được tạo thành từ hàng ngàn loại gen khác nhau. Phần cuối của mỗi nhiễm sắc thể thường có các đoạn dna được gọi là Telomere. Telomere có vai trò che chắn cấp đầu nhiễm sắc thể trong quá trình sao chép dna. Telomere tạo ra một cái nắp dài tương tự như đầu dây giày bằng nhựa để bảo vệ đầu NST. 

2. Cấu trúc của nhiễm sắc thể:

Các phân tử ADN đóng vai trò tạo nên bộ gen của con người. Tuy nhiên chúng ta không thể tìm thấy các ADN tự do trong các tế bào. Hầu như ADN sẽ không thực tế và rất là lộn xộn. Để các phân tử ADN được đóng góp một cách có tổ chức thì cần phải nhờ đến nhiễm sắc thể.  Nó không chỉ tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động của bộ gen mà còn là di truyền chính xác của nó khi tế bào phân chia. 

Chúng ta có thể thấy rằng cấu trúc và chức năng quả nhiễm sắc thể liên kết rất chặt chẽ với nhau. Chúng ta có thể lấy một ví dụ để hiểu hơn, điển hình như trong hoạt động của ADN thì gen nào được biểu hiện và gen nào không? Điều này trong nhiều trường hợp phụ thuộc vào khả năng tiếp cận của phân tử ADN đối với các protein liên quan đến biểu hiện gen.

Sự tương tác của ADN với các protein khác nhau đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cấu trúc của nhiễm sắc thể. Nó tạo điều kiện cho sự nén chặt nhiều hơn hoặc ít hơn của cấu trúc nhiễm sắc thể. Và tất nhiên nó còn phải tùy thuộc vào nhu cầu của tế bào hạt hoàn cảnh sinh lý tại thời điểm đó.

Để có thể quan sát rõ nhất hình dạng kích thước cũng như cấu trúc của nhiễm sắc thể thì chúng ta nên quan sát vào kì giữa của nguyên phân khi nhiễm sắc thể co xoắn cực đại. Chính vì như vậy mà Hình dạng và kích thước của nhiễm sắc thể vào kì giữa được xem là đặc trưng cho toàn bộ nhiễm sắc thể. Hình thái nhiễm sắc thể biến đổi có tính chu kì trong tế bào Tức là nó biến đổi theo các kỳ của phân bào trong tế bào.

Nếu quan sát cấu trúc siêu hiển vi của nhiễm sắc thể thì chúng ta có thể thấy rằng một đoạn ADN sẽ bao gồm 146 cặp nuclêôtit. Nó sẽ quấn quanh các khối cầu protein gồm 8 phân tử Protein loại histon tạo nên nucleoxom. 

Thông thường các nucleoxom Kế tiếp sẽ được nối với nhau bằng các đoạn adn và một phân tử Protein histon. Liên kết này sẽ tạo nên một chuỗi polinucleoxom được gọi là sợi cơ bản. Chuỗi polinucleoxom thường có đường kính 11nm.

Sợi cơ bản sau khi xoắn lần thứ nhất sẽ tạo thành sợi nhiễm sắc thể có đường kính 30nm. Tiếp tục chu trình xoắn lần thứ hai sẽ tạo thành sợi siêu xoắn. Theo nhiều quan sát cho thấy sờ siêu xoắn thường có đường kính đạt đến 300 nm. Nếu tiếp tục xoắn lần thứ ba sẽ tạo thành sợi crômatit có đường kính đạt đến 700 nm.

Tại kì giữa của quá trình phân bào các nhiễm sắc thể sẽ tồn tại ở trạng thái kép bao gồm hai cromatit giống nhau và chúng đến với nhau ở tâm động hay còn gọi là eo sơ cấp.Tại tâm động sẽ chia cromatit thành hai cánh cân hoặc không cân và nhiễm sắc thể còn có thêm theo thứ cấp. 

3. Chức năng của nhiễm sắc thể:

Có thể thấy thì nhiễm sắc thể đóng vai trò quan trọng trong cơ thể của chúng ta. Nhiên có nhiều người vẫn chưa hiểu được chức năng của nhiễm sắc thể đối với cơ thể con người. Vậy còn chần chừ gì nữa mà không cùng luật dương gia tìm hiểu ngay chức năng của nhiễm sắc thể qua những chia sẻ sau:

3.1. Chức năng lưu trữ thông tin di truyền:

Như những thông tin đã được cung cấp ở trên thì chúng ta có thể thấy nhiễm sắc thể là một cơ sở vật chất quy định tính di truyền trong cơ thể con người chúng ta. Vì điều này mà nhiễm sắc thể mang trong mình một loại gen chứa thông tin di truyền. Theo đó mỗi loại gen sẽ được làm trên một vị trí khác nhau trên các nhiễm sắc thể.

3.2. Chức năng bảo quản thông tin di truyền:

Nếu tìm hiểu sâu hơn thì chúng ta có thể thấy nhiễm sắc thể không chỉ có chức năng lưu trữ mà còn là nơi bảo quản thông tin di truyền. Như vậy có thể thấy nhờ có cấu trúc đặc biệt của nhiễm sắc thể mà các thông tin được bảo quản rất tốt.

3.3. Chức năng truyền đạt thông tin di truyền:

 Một trong những chức năng quan trọng phải kể đến của nhiễm sắc thể đó chính là truyền đạt thông tin di truyền. Các thông tin di truyền nằm trên nhiễm sắc thể sẽ được truyền đạt qua nhiều thế hệ.  Chúng được truyền đạt bằng cách nhân đôi, phân ly và tổ hợp nhiễm sắc thể. Để quá trình truyền đạt thông tin di truyền được diễn ra một cách thuận lợi thì các nhiễm sắc thể phải trải qua các giai đoạn nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.

Nhờ những chức năng liên quan đến thông tin di truyền thì nhiễm sắc thể còn giúp điều hòa có hoạt động của gen. Một số chức năng của nhiễm sắc thể đóng vai trò quan trọng như hoạt động đóng xoắn tháo xoắn trên nhiễm sắc thể diễn ra thì ADN sẽ trở thành dạng mạch thẳng. Ngoài ra đáng chú ý nhất phải kể đến thông tin di truyền từ nhiễm sắc thể chỉ được truyền qua ARN nhờ quá trình phiên mã và dịch mã.  Mà hay quá trình này chỉ có thể diễn ra khi nhiễm sắc thể có sự tháo xoắn. Một chức năng khác của nhiễm sắc thể phải kể đến đó chính là trong quá trình phân bào thì nhiễm sắc thể còn có khả năng giúp phân chia Vật chất di truyền đều cho các tế bào con. 

4. Có mấy loại nhiễm sắc thể:

Cứ cho thấy nhiễm sắc thể chia làm hai loại bao gồm nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính. Hai loại nhiễm sắc thể này có nhiều điểm giống và khác nhau đáng nó.

4.1. Điểm giống nhau:

Giữa nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính có điểm giống nhau lớn nhất đó chính là chúng đều được cấu tạo từ adn và protein. Nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính đều mang những tính chất đặc trưng riêng theo từng loại và tồn tại theo từng cặp. Ngoài ra giữa nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính đều mang gen quy định tính trạng của cơ thể. Cạnh đó nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính đều xảy ra hiện tượng nhân đôi, đóng xoắn, tháo xoắn và sắp xếp phân li trong mỗi chu kì.

4.2. Điểm khác nhau:

Bên cạnh những điểm giống nhau giữa nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính thì chúng còn có những điểm khác nhau đáng nói như:

– Nhiễm sắc thể thường thì có nhiều cặp hơn so với nhiễm sắc thể giới tính. Tất nhiên chúng không có khả năng quy định giới tính mà chỉ có thể mang gen quy định cấp tính trọng thường.

– Đối với nhiễm sắc thể giới tính thì chúng chỉ có một cặp duy nhất trong tế bào lưỡng bội. Các nhiễm sắc thể giới tính này có thể là cặp tương đồng hoặc không tương đồng và chúng quy định về các tính trạng của giới tính.