క్రోమోజోమ్ గురించి వివరణ తెలుగులో

క్రోమోజోమ్ అనేది జీవుల కణాలలో కనిపించే ఒక అత్యంత వ్యవస్థీకృత నిర్మాణం. దీని ప్రాథమిక విధి జీవి యొక్క జన్యు పదార్ధమైన DNA (డీఆక్సీరైబోన్యూక్లియిక్ యాసిడ్)ను నిర్వహించదగిన యూనిట్లుగా ప్యాకేజీ చేయడం. ఒక జీవి అభివృద్ధి చెందడానికి, జీవించడానికి మరియు పునరుత్పత్తి చేయడానికి అవసరమైన విస్తారమైన సూచనలను (జన్యువులను) నిల్వ చేయడానికి మరియు నిర్వహించడానికి ఇది చాలా సమర్థవంతమైన మార్గం అని భావించండి.

• యూకారియోటిక్ కణాలు (మానవులు, జంతువులు, మొక్కలు, శిలీంధ్రాలు వంటివి): క్రోమోజోములు కేంద్రకం అనే ప్రత్యేక భాగంలో ఉంటాయి.
• ప్రోకారియోటిక్ కణాలు (బ్యాక్టీరియా, ఆర్కియా వంటివి): వీటిలో సాధారణంగా ఒకే, వృత్తాకార క్రోమోజోమ్ సైటోప్లాజంలోని న్యూక్లియాయిడ్ (nucleoid) అనే ప్రాంతంలో ఉంటుంది. వీటికి పొరతో చుట్టబడిన కేంద్రకం ఉండదు. ప్రోకారియోట్లలో ప్లాస్మిడ్లు అని పిలువబడే చిన్న, అదనపు-క్రోమోజోమల్ DNA వలయాలు కూడా ఉండవచ్చు.

యూకారియోటిక్ క్రోమోజోములు కూర్పు

యూకారియోటిక్ క్రోమోజోములు ప్రధానంగా వీటితో కూడిన సంక్లిష్ట నిర్మాణాలు:

DNA

న్యూక్లియోటైడ్ బేస్‌ల (అడెనిన్, థైమిన్, గ్వానిన్, సైటోసిన్) వరుస క్రమాల రూపంలో జన్యు సంకేతాన్ని మోసే అణువు. ఒకే క్రోమోజోమ్‌లో చాలా పొడవైన, నిరంతరాయమైన DNA అణువు ఉంటుంది.

ప్రోటీన్లు

• హిస్టోన్లు: ఇవి ప్రధాన నిర్మాణ ప్రోటీన్లు. DNA, హిస్టోన్ ప్రోటీన్ల సమూహాల చుట్టూ (చుట్టూ దారం వలె) గట్టిగా చుట్టుకొని, న్యూక్లియోజోములు అనే యూనిట్లను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ చుట్టుకోవడం మరియు మడతపడటం DNA సంపీడనం యొక్క మొదటి స్థాయి.
• నాన్-హిస్టోన్ ప్రోటీన్లు: DNA ప్రతికృతి, DNA మరమ్మత్తు, జన్యు నియంత్రణ (జన్యువులను ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయడం), మరియు క్రోమోజోమ్ నిర్మాణం ఇంకా సంపీడనంలో పాల్గొనే విభిన్న ప్రోటీన్ల సమూహం.

DNA మరియు దానితో సంబంధం ఉన్న ప్రోటీన్ల సంక్లిష్టాన్ని కలిపి క్రోమాటిన్ అంటారు. క్రోమాటిన్ వివిధ సంపీడన స్థితులలో ఉంటుంది:

• యుక్రోమాటిన్: తక్కువ సంపీడనంగా, ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ పరంగా చురుకుగా ఉంటుంది (జన్యువులను సులభంగా యాక్సెస్ చేయవచ్చు మరియు చదవవచ్చు).
• హెటెరోక్రోమాటిన్: అధికంగా సంపీడనంగా, తరచుగా ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ పరంగా నిష్క్రియంగా ఉంటుంది.

నిర్మాణం (కణ విభజన సమయంలో కనిపించేది)

కణ విభజన (మైటోసిస్ మరియు మియోసిస్) సమయంలో క్రోమోజోములు అత్యంత సంపీడనంగా ఉండి, సూక్ష్మదర్శిని క్రింద స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి. ఈ స్థితిలో, ప్రతిరూపం పొందిన క్రోమోజోమ్ సాధారణంగా ఒక విలక్షణమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది:

• సిస్టర్ క్రోమాటిడ్లు: కణ విభజనకు ముందు, క్రోమోజోమ్ యొక్క DNA అణువు నకిలీ చేయబడుతుంది. అప్పుడు క్రోమోజోమ్ రెండు ఒకేలాంటి కాపీలను కలిగి ఉంటుంది, వీటిని సిస్టర్ క్రోమాటిడ్లు అంటారు, ఇవి కలిసి ఉంటాయి.
• సెంట్రోమియర్: ఇది రెండు సిస్టర్ క్రోమాటిడ్లు అత్యంత దగ్గరగా జతచేయబడిన సంకోచించబడిన ప్రాంతం. కణ విభజన సమయంలో ఇది కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది, కైనెటోకోర్ (kinetochore) కోసం అటాచ్మెంట్ సైట్‌గా పనిచేస్తుంది. కైనెటోకోర్ అనేది స్పిండిల్ ఫైబర్‌లకు బంధించబడే ప్రోటీన్ కాంప్లెక్స్, ఇది క్రోమాటిడ్లను కుమార్తె కణాలకు సరిగ్గా లాగడాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. సెంట్రోమియర్ క్రోమోజోమ్‌ను బాహువులుగా విభజిస్తుంది.
• బాహువులు (Arms):
  • p ఆర్మ్: పొట్టి బాహువు (ఫ్రెంచ్ పదం petit నుండి).
  • q ఆర్మ్: పొడవైన బాహువు (వర్ణమాలలో తదుపరి అక్షరం).
• టీలోమియర్లు: ఇవి యూకారియోటిక్ క్రోమోజోమ్‌లలోని సరళ DNA అణువు యొక్క చివర్లలో కనిపించే రక్షణ కవచాలు. ఇవి పునరావృతమయ్యే న్యూక్లియోటైడ్ శ్రేణులను కలిగి ఉంటాయి. టీలోమియర్లు క్రోమోజోమ్ చివరలను కణం యొక్క మరమ్మత్తు యంత్రాంగం ద్వారా DNA విచ్ఛిన్నాలుగా పొరబడకుండా నివారిస్తాయి, క్షయం నుండి రక్షిస్తాయి మరియు క్రోమోజోములు ఒకదానితో ఒకటి కలిసిపోకుండా నిరోధిస్తాయి. ఇవి కణ వృద్ధాప్యంలో కూడా పాత్ర పోషిస్తాయి, తరచుగా ప్రతి కణ విభజనతో పొట్టిగా అవుతాయి.

క్రోమోజోమ్ సంఖ్య

• జాతి-నిర్దిష్టత: క్రోమోజోముల సంఖ్య ఒక జాతికి విలక్షణమైనది (ఉదా., మానవులకు 46, కుక్కలకు 78, పండ్ల ఈగలకు 8).
• ప్లాయిడీ:
  • డిప్లాయిడ్ (2n): మానవులతో సహా అనేక జీవులలోని చాలా శారీరక (సోమాటిక్) కణాలు డిప్లాయిడ్‌గా ఉంటాయి. అంటే అవి రెండు సెట్ల క్రోమోజోమ్‌లను కలిగి ఉంటాయి - ప్రతి తల్లిదండ్రుల నుండి ఒక సెట్ వారసత్వంగా వస్తుంది. మానవ సోమాటిక్ కణాలలో 23 జతలు, మొత్తం 46 క్రోమోజోములు ఉంటాయి.
  • హాప్లాయిడ్ (n): గామేట్స్ (శుక్ర మరియు అండ కణాలు) హాప్లాయిడ్‌గా ఉంటాయి. అవి కేవలం ఒక సెట్ క్రోమోజోమ్‌లను కలిగి ఉంటాయి. మానవులలో, గామేట్స్‌లో 23 క్రోమోజోములు ఉంటాయి. ఫలదీకరణ సమయంలో శుక్ర మరియు అండ కణాలు కలిసినప్పుడు, జైగోట్‌లో డిప్లాయిడ్ సంఖ్య పునరుద్ధరించబడుతుంది.
• మానవులలో రకాలు:
  • ఆటోసోములు: లింగ క్రోమోజోములు కాని క్రోమోజోములు. మానవులకు 22 జతల ఆటోసోములు ఉన్నాయి, వాటి పరిమాణం తగ్గుతున్న క్రమంలో 1 నుండి 22 వరకు సంఖ్యలు ఇవ్వబడ్డాయి.
  • లింగ క్రోమోజోములు: వ్యక్తి యొక్క జీవసంబంధమైన లింగాన్ని నిర్ధారిస్తాయి. మానవులకు ఒక జత ఉంటుంది. ఆడవారిలో సాధారణంగా రెండు X క్రోమోజోములు (XX) ఉంటాయి, మగవారిలో సాధారణంగా ఒక X మరియు ఒక Y క్రోమోజోమ్ (XY) ఉంటాయి.

క్రోమోజోమ్ విధి

• జన్యు సమాచార నిల్వ: ఇవి జీవి యొక్క అన్ని జన్యువులను కలిగి ఉన్న DNA యొక్క విస్తారమైన పొడవును సమర్థవంతంగా ప్యాకేజీ చేస్తాయి.
• ఖచ్చితమైన విభజన: సంపీడన నిర్మాణం మరియు సెంట్రోమియర్, కణ విభజన (మైటోసిస్ మరియు మియోసిస్) సమయంలో, జన్యు పదార్ధం ఖచ్చితంగా విభజించబడి కుమార్తె కణాలకు పంపిణీ చేయబడుతుందని నిర్ధారిస్తాయి.
• జన్యు నియంత్రణ: DNA క్రోమాటిన్‌గా ప్యాకేజీ చేయబడిన విధానం (సంపీడనంగా లేదా తెరిచి), ఒక నిర్దిష్ట కణ రకంలో లేదా ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో ఏ జన్యువులు చురుకుగా లేదా నిష్క్రియంగా ఉన్నాయో ప్రభావితం చేస్తుంది.
• రక్షణ: హిస్టోన్లు మరియు మొత్తం నిర్మాణం DNAను భౌతిక నష్టం మరియు రసాయన క్షయం నుండి రక్షిస్తాయి.

క్రోమోజోమ్ అసాధారణతలు

కణ విభజన సమయంలో లోపాలు లేదా మ్యుటాజెన్‌లకు గురికావడం వల్ల క్రోమోజోమ్ సంఖ్యలో మార్పులు (ఉదా., అదనపు క్రోమోజోమ్ కలిగి ఉండటం, డౌన్ సిండ్రోమ్‌కు కారణమయ్యే ట్రైసోమి 21 వంటివి) లేదా నిర్మాణంలో మార్పులు (ఉదా., క్రోమోజోమ్ భాగాల తొలగింపులు, నకిలీలు, విలోమాలు, స్థానభ్రంశాలు) సంభవించవచ్చు, ఇవి తరచుగా జన్యుపరమైన రుగ్మతలకు దారితీస్తాయి.

సారాంశంలో, క్రోమోజోములు DNA ప్రోటీన్ల చుట్టూ గట్టిగా చుట్టుకొని ఉండే అవసరమైన, డైనమిక్ నిర్మాణాలు. ఇవి వంశపారంపర్యతకు వాహకాలుగా పనిచేస్తాయి, కణ విభజనలు మరియు తరాల అంతటా జన్యు సమాచారాన్ని నమ్మకంగా నిల్వ చేయడం, ప్రసారం చేయడం మరియు నియంత్రిత వ్యక్తీకరణను నిర్ధారిస్తాయి. వాటి నిర్మాణం అపారమైన DNA పొడవును కణ కేంద్రకంలో ఇముడ్చడానికి మరియు కణ పునరుత్పత్తి సమయంలో దాని ఖచ్చితమైన పంపిణీని నిర్ధారించడానికి కీలకం.