Kromatider er en komponent av kromosomer. De inneholder en dobbel DNA-streng og spiller en rolle i mitose og meiose. Sykdommer som Down syndrom er assosiert med feil i delingen av kromatider og kromosomer.
Hva er en kromatid?
Levende ting med kjernefysiske celler kalles også eukaryoter. Genene og genetiske informasjonen deres sitter i kromosomer. Disse makromolekylkompleksene er pakket inn i et lag proteiner. Komplekset av DNA og proteiner kalles også en kromatid. Hver kromatid inneholder en dobbel DNA-streng og tilhørende proteiner. Avhengig av cellesyklusfasen til cellen, tilsvarer et kromosom enten nøyaktig en eller to kromatider. Kromatider er altså de identiske langsgående halvdelene av metafasekromosomer. De langsgående halvdelene er sammenkoblet av den såkalte sentromeren. I meiose, den andre meiotiske divisjonen finner sted. I denne prosessen skilles spaltingshalvdelene av de to-kromatide kromosomene. Dette resulterer i kromosomer med bare ett kromatid, som også er kjent som enkromatidkromosomer. Endringene i kromatiden under cellesyklusen spiller en avgjørende rolle i celledeling.
Anatomi og struktur
Hvert menneskelig kromosom består av to forskjellige halvdeler. I det enkle tilfellet inneholder den en dobbel dobbel helix, også kjent som et DNA-molekyl. I virkeligheten er DNA-molekylet to enkeltstrengede molekyler. Histoner og andre proteiner er festet til dobbeltstrenget av DNA. DNA, histoner og proteiner danner kromatin som en komplett pakke. Kromatidet dannes fra dobbeltstrengen med progressiv tilsetning av proteiner. Dermed blir kromosomet umiddelbart etter en kjernefysisk divisjon et enkeltkromatidkromosom. På et eller annet tidspunkt i cellesyklusen, under en hvilken som helst cellevekst med målet om celledeling, må DNA dupliseres slik at datterkjernene inneholder en kopi av hele genetisk materiale. Etter dobling har kromosomet en identisk DNA-dobbeltstreng som er romlig separert og individuelt omsluttet av proteiner. Dette skaper søsterkromatider eller to-kromatidkromosomer.
Funksjon og oppgaver
Kjernedeling er også kjent som mitose. Det foregår ved de to identiske søsterkromatidene til et kromosom, hver rennende parallelt med den andre og atskilt med et tynt gap. Ved sentromeren er kromosomet på det smaleste i dette øyeblikket i cellesyklusen, men forbinder fortsatt søsterkromatidene. Under overgangen fra mitotisk metafase til mitotisk anafase skilles søsterkromatidene helt. Dette gir opphav til to datterkromosomer, som hver distribueres til en nylig dannende kjerne. Kromosomene i de nydannede kjernene tilsvarer dermed igjen en enkelt kromatid. Kromatidet inneholder således alltid bare en dobbel DNA-streng. I motsetning til dette, avhengig av fasen i cellesyklusen, kan et kromosom også inneholde to DNA-dobbeltstrenger og dermed opptil to kromatider. Polytiske kromosomer er et unntak i denne forbindelse, da de kan inneholde mer enn tusen DNA-dobbeltstrenger. Kromatidene er delt inn i to armer etter deres sentromer. Avhengig av sentromerposisjonen, er det snakke av metasentriske, akrosentriske eller submetasentriske kromosomer. Førstnevnte bærer sentromeren i midten. Akrosentriske kromosomer bærer den på slutten, med den kortere armen som er ekstremt liten. Hos mennesker er dette for eksempel tilfelle på kromosomer 13, 14, 15, 21, 22 og på Y-kromosomet. Submetasentriske kromosomer bærer sentromeren mellom midten og enden. Deres kortere arm kalles p-arm. Deres lengre arm er q-armen. Kromosomendene kalles også telomerer og inneholder en ekstremt kort og identisk gjentatt DNA-sekvens, som hos mennesker tilsvarer TTAGGG. På dette tidspunktet forkortes kromosomer med hver dobling. Hos mennesker inneholder de korte armene til akrosentriske kromosomer genetisk materiale av ribosomalt RNA. Når cellene ikke deler seg lenger og når G0-fasen, forblir de identiske med kromatiden. Hvis ytterligere inndeling ønskes, kromosomer vokse i G1-fase. I S-fase er DNA-duplikatene og DNA-dobbeltstrengen til stede i duplikat. De resulterende søsterkromatidene er tilstede i meiose i umiddelbar nærhet til den andre foreldrenes homologe kromosom. Dermed kan søsterkromatidutveksling forekomme og forårsake at kromatider brytes av på samme nivå og bytter med deler av det homologe kromosomet. Disse prosessene er kjent som kryssing eller rekombinasjon. I profosen med mitose oppstår kondens av kromosomer. Trådene til søsterkromatidene er løsnet og ligger nå ved siden av hverandre. I den påfølgende metafasen forblir kromosomene som to-kromatidkromosomer. I anafase skilles de når spindelapparatet trekker kromatidene i motsatt retning.
Sykdommer
Feil kan oppstå i kromatiddelingsprosessene. Disse feilene forårsaker forskjellige sykdommer. En av de mest kjente av slike sykdommer er Down syndrom, også kjent som trisomi-21. Grunnlaget for denne sykdommen er kromosomskader. I mer enn 90 prosent av tilfellene er skaden uavhengig av arvelige sykdommer. Omtrent en av 700 nyfødte lider av trisomi 21. I denne sykdommen har kromosom 21 ikke doblet seg, men tredoblet seg. Dette resulterer i ytterligere kromosomer eller kromosomsegmenter. I stedet for 46 kromosomer har trisomipatienter 47 kromosomer. Slike kromosomfeil er relatert til mangel på kromosomsegregering. Under dannelsen og modningen av sperm og egg, var det ene kromosomet ikke adskilt. Årsaken til denne ikke-separasjonen eller ikke-disjunksjonen er ennå ikke bestemt. Kryssing eller rekombinasjon av homologe søsterkromatider kan også føre til feil som kan forårsake misdannelser eller andre patologiske abnormiteter. Enten er kromosomene til stede i et høyere tall i en slik feil, eller de er tilstede i et lavere tall, noe som noen ganger til og med begrenser overlevelsesevnen til embryo. I andre tilfeller er kromosombitene feilmontert, noe som resulterer i ubrukelige kjeder. Dette kan for eksempel være tilfelle på grunn av innsetting av visse kromosombiter på feil sted. Sletting, derimot, er når et kromosomstykke blir fullstendig slettet og tapt. Avhengig av lokaliseringen av slettingen, kan dette fenomenet også påvirke levedyktigheten.
