كروموسوم

مخطط للكروموسوم (الصبغي) وفيه يظهر
(1) الكروماتيد
(2) بترة مركزية
(3) الذراع القصير للكروماتيد
(4) والذراع الطويل للكروماتيد

الكرُومُوسُوم أوالصِبْغِيّ (بالإنجليزية: Chromosome)‏ مشتق من اللغة الإغريقية: χρωμόσωμα أوchromosoma، حيث chroma تعني لون وsoma تعني جسم. وهي حزمة منظمة البناء والهجريب يتكون معظمها من حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) في الكائنات الحية، تقع في نواة الخلية . وهي عادة لا توجد من تلقاء نفسها، وإنما تقترن في العضويات حقيقيات النوى مع الكثير من البروتينات الهيكلية تسمى هستون، وتقوم هذه البروتينات إلى جانب بروتينات أخرى مرافقة بعملية توضيب وطي لسلسلة الـ DNA كيلا تظل مفرودة على شكل خيوط متشابكة.

يمكن رؤية الكروموسومات عادة تحت المجهر الضوئي فقط عندما تكون الخلية في الطور التالي من الانقسام الخلوي (وذلك عندما تجتمع جميع الكروموسومات بشكلها المتكثف في منتصف الخلية). قبل حتى يحدث ذلك، يُنتسخ جميع كروموسوم، وترتبط النسخة الجديدة من جميع كرموسوم بالكروموسوم الأصلي عبر منطقة تدعى القسيم المركزي (centromere) مما يعطي الصبغي شكلاً يشبه إشارة الضرب أوحرف X (كما يظهر في الصورة على يسار الصفحة) وذلك عندما يتوضع القسيم المركزي قرب مركز الصبغي، أويأخذ شكلاً مكوناً من ذراعين فقط (بشكل \/ تقريباً) وذلك عندما يتوضع القسيم المركزي قرب نهاية الصبغي. في هذه الفترة يدعى جميع من الصبغيين الأصلي والمنسوخ عنه بـ الصُبيغي (كروماتيد أوشق الصبغي chromatid) ويُطلق عندها اسم الصبغي على شقيّ الصبغي المترتبطين مع بعضهما بالقسيم المركزي. في الطور التالي للانقسام الخلوي يدعى هذا الصبغي الذي له شكل X بصبغي الطور التالي. في هذه الفترةقد يكون الصبغي مكثفاً للغاية مما يجعل من السهل رؤيته تحت المجهر ودراسته. في الخلايا الحيوانية يصل الصبغي لفترة التكثف العالية هذه في طور الصعود وهوالطور الذي يأتي بعد الطور التالي وينفصل فيه شقا الصبغي عن بعضهما البعض.

إنّ عملية إعادة الهجريب الجيني والتي تحدث أثناء الانقسام المنصف وما يتلوها من إنتاج للأعراس يلعب دوراً هاماً في التنوع الجيني. إذا حدثت عملية غير سليمة أثناء إعادة الهجريب الجيني قد يؤدي ذلك إلى عدم استقرار في الصبفي أوانتنطق كروموسومي، وقد يؤدي ذلك إلى كارثة انقسامية يتلوها موت الخلية. ولكن وجود طفرات في الجينات قد يحمي الخلية ويجنبها الموت الخلوي المبرمج وبالتالي يتطور السرطان.

يختلف استخدام حدثة صبغي، فالبعض قد يقصد بها المعنى الواسع للحدثة، أي الكروماتين الموجود في الخلية بغض النظر عن إمكانية رؤيتها تحت المجهز الضوئي. فيما يستخدمها البعض الآخر بالمعنى الضيق للحدثة، أي الصبغي المتكثف الذي يمكن رؤيته تحت المجهر الضوئي خلال فترة الانقسام الخلوي.

تحتوي الخلايا الحية لجميع الكائنات من نبات وحيوان على عدد معين من الكروموسومات الخاصة بكل نوع منها. فهي تحمل المورثات التي تنقل صفات الآباء إلى الأبناء، وينطبق ذلك على النبات والحيوان بما فيها وحيدات الخلايا. يتكون هجريب الكروموسوم من جينات وهويحمل بذلك الصفات الوراثية. وهويتكون من حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) وبروتينات كثيرة، وهذا الهجريب المكون من الـحمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين والبروتينات يسمى أيضًا كروماتين.

يمتلك الإنسان 46 كروموسومًا في جميع خلية جسمية مرتبة على شكل 23 زوجا وكل زوج يتصل ببعضها عند نقطة قرب المركز تسمى القسيم المركزي (centromere) في جميع زوج من الكرموسومات يطلق عادة تسمية كروماتيد على القضيب الواحد الذي يتصل مع القضيب الآخر في الزوج، وللسهولة اعتدنا على استعمال مصطلح الكروموسوم لوصف الكروماتيدين المتحدين.

كل كروماتيد يترتب بشكل حلزوني ويحمل في طياته عشرات الألاف من الجينات (جمع جين) حيث يحمل جميع كروموسوم في طياته ما يقارب 60,000 إلى 100,000 جين وكل جين لها مسقط خاص بها على الهجريب الحلزوني للكروماتيد مشابه بالضبط لمسقط نفس المورثة على الكروماتيد اللقاء. جميع جين بدورها تتالف من سلسلة من النيوكليوتيدات وتطلق عليها اسم الأليل هذا الأليل يتحد مع أليل آخر في الكروماتيد اللقاء، عملى ذلك تتكون جميع مورثة في حقيقة الأمر من أليلين، أليل تم وراثته من الأب وأليل تم وراثته من الأم، ويحدث ذلك عند اندماج الحيوان المنوي ببويضة الأم.

إذا كان الأليلان متشابهين تشابها تاما في تسلسل النيوكليوتيدات فيطلق على هذه الحالة متماثل الجينات Homozygote وإذا كان الأليلان مختلفين في تسلسل النيوكليوتيدات فيطلق على هذه الحالة مختلف الجينات Heterozygote.

الكروموسوم حدثة يونانية تعني الجسم الملون ولكل كروماتيد في الكروموسوم الواحد ذراعان أحدهما طويل والأخر قصير، تم ملاحظة الكروموسوم لأول مرة في خلايا النباتات من قبل عالم نبات سويسري اسمه كارل ولهيلم Karl Wilhelm في عام 1842. وتختلف الخلايا في الكائنات الحية في عدد الكروموسومات الموجودة فيه. ففي جميع خلية جسمية في الأنسان يوجد 46 كروموسوما، أما في القرد فهناك 48 كروموسوما في جميع خلية جسمية. ولا يعتمد عدد الكروموسومات على حجم الكائن الحي، فالفيل مثلا عنده 56 كروموسوما في جميع خلية جسمية بينما تمتلك الفراشة 380 كروموسوما في جميع خلية جسمية.

أصل التسمية

تأتي حدثة كروموسوم من اللغة الإغريقية χρῶμα (كروما أو"لون") وσῶμα (زوما "جسم"). وهي تسمية تصف القابلية العالية لهذه المركبات لأن تتلون بأصبغة معينة. تم الإشارة لهذه الأجسام بهذا الاسم من قبل فون فالدير هارتز وهويسير إلى هذا الشكل المميز من الكروماتين والذي تمت تسميته من قبل فالتر فليمنغ.

يشير إيميليوباتاغليا (1917 - 2011) إلى أنه ومع الوقت باتت أغلب هذه المصطلحات التي تعبر عن شكل الأمور غير كافية، غير منطقية أوحتى في بعض الأحيان غير سليمة بمفهوم التسمية ذاته، ويجب حتى يتم استبدالها ببدائل أخرى مناسبة أكثر ومتوافقة مع التقدم الفهمي الحالي. وأبدى هذا المحرر في منطقه خيبة أمله بلامنطقية في التسميات الحالية (كروماتين وكروموسوم) والمنهجية التي اعتمدت عليها هذه التسمية، فاسما كروماتين وكروموسوم يشيران إلى حالة غير ملونة من المادة الجينية أساساُ .

تاريخ اكتشاف الكروموسوم

كان شلايدن، فيرشوف وبوتشلي من أوائل الفهماء الذين ميزوا الهجريب المعروف الآن بالكروسوم.

هجريب الكروموسوم

رسم يوضح هجريب الكروموسوم.

يهجرب الكروموسوم من حمض نووي رايبوزي منقوص الأكسجين يحاط هذا الأخير بنوع من البروتينات يدعى الهستونات .

مجموعة الكروموسومات البشرية

تصنف الكروموسومات إلي نوعين:- كروموسومات جسمية-جنسية، وتحمل الكروموسومات الجنسية ؛الجينات المسئولة عن تحديد الجنين(ذكر أم أنثي) داخل الأنسان ويتم ذلك عن طريق الوراثة.أما الكروموسومات الجسمية مسئولة عن إظهار الصفات الخاصة بسمات الجسم(مثل الطول ولون الشعر ولون العيون وغيرها، وتقوم جميع الكروموسومات بنفس الوظائف عند انقسام الخلية. يتكون الإنسان من 46 من الكروسومات أي 23 زوج (منها 22 زوجا من الكروموسومات الجسمية وزوجا واحدا من الكروموسومات الجنسية وإن حدوث أي خلل في عدد الخلايا ينتج عنه تشويه جيني يعهد بالمنغولي.

الكروموسومات البشرية.

أنواع الكروموسومات الجنسية

يوجد نوعان من الكروموسومات الجنسية في الإنسان. كروموسوم من النوع X وآخر من النوع Y.

في جميع الخلايا في الرجال توجد في نواة الخلية الكروموسومين الجنسيين XY ماعدا في الحيوانات الجنسية، وفي جميع خلايا النساء توجد في نواة الخلية الكروموسومين الجنسيين XX ماعدا البويضة.

عندما تنقسم الخلايا المكونة منها الحيوانات المنوية، تنتج نصف خلية بها كروموسوم Y ويحتوي النصف الآخر من الخلية الكروموسوم X. وفي مبيض المرآة تنقسم خلية بها كروموسومين XX، فينتج نصفي خلية تحتوي جميع منها على كروموسوم X.

تحديد جنس المولود

ويتم تخصيب بويضة المرأة المحتوية على الكروموسوم الجنسي X عندما يدخل الحيوان المنوي من الرجل ويلتحم بالبويضة. عندئذ هناك أحتمال بنسبة 50 % حتىقد يكون الحيوان المنوي الذي خصب البويضة حاملا للكروموسوم X أواحتمال 50 % لأنقد يكون ذاك الذي يحمل الكروموسوم Y. فينتج عن اتحاد الكروموسومات القادمة من الرجل والقادمة من المرأة في البويضة المخصبة إما XX أوXY.

أي حتى الحيوان المنوي القادم من الرجل هوالذي يحدد نوع المولود.

فإذا كان هذا الحيوان المنوي للرجل يحتوي على الكروموسوم X ، يصبح المولود ذوكروموسومات جنسية XX ويكون المولود أنثى، أما إذا كان الحيوان المنوي المخصب للبويضة يحمل الكروموسوم Y فينتج عن التخصيب زوج الكروموسومات الجنسية XY، ويكون المولود بذلك ذكرا.

عدد الجينات في الإنسان

تصنف الكروموسومات إلى نوعين : كروموسومات جسمية وكروموسومات جنسية. وبعض الجينات Genes تنتمي إلى جنس الإنسان (ذكر أم أنثى) وهي تنتقل بالوراثة عن طريق الكروموسومات الجنسية. أما الكروموسومات الجسمية autosomes فهي تحتوي على جميع الجينات الأخرى الخاصة بالتوريث (مثل الطول، ولون الشعر، ولون العيون، وغيرها من سمات الجسم). وجميع الكروموسومات لها نفس التصرف عند انقسام الخلية.

ويتكون الإنسان من 23 زوجا من الكروموسومات الطويلة (منها 22 زوجا من الكروموسومات الجسمية وزوجا واحدا من الكروموسومات الجنسية) وعلى ذلك فيوجد في جميع خلية من جسم الإنسان 46 من الكروموسومات.

كما تحتوي جميع خلية على مئات من الميتوكندريا التي بدورها تحتوي مادة وراثية خاصة بها تسمى Mitochondrial genome الذي يورث بكامله من الأم فقط (تتكون بويضة الأم من خلية ذات نواة، أما الحيوان المنوي فتتكون رأسه من نواة الخلية فقط، لذلك تأتي بويضة الأم بالميتوكندريا الموجودة فيها). وقد توصلنا عن طريق تعيين تسلسل القواعد في الدنا البشري فهم لكثير عن الكروموسومات. ويبين الجدول أدناه إحصائيات الكروموسومات، وهذه البيانات ترجع إلى بيانات معهد سانجر الخاصة بالجينات البشرية. .

ويعود عدد المورثات المذكور في الإحصاء إلى التقديرات الجينية. وقد قدرت أطوال الكروموسومات كذلك على أساس تقدير طول مناطق الكروماتين المتغاير التي لم يتم تعيين تسلسلها.

كروموسومات	مورثات	مجموع القواعد(bases)	قواعد معينة التسلسل
1	4,220	247,199,719	224,999,719
2	1,491	242,751,149	237,712,649
3	1,550	199,446,827	194,704,827
4	446	191,263,063	187,297,063
5	609	180,837,866	177,702,766
6	2,281	170,896,993	167,273,993
7	2,135	158,821,424	154,952,424
8	1,106	146,274,826	142,612,826
9	1,920	140,442,298	120,312,298
10	1,793	135,374,737	131,624,737
11	379	134,452,384	131,130,853
12	1,430	132,289,534	130,303,534
13	924	114,127,980	95,559,980
14	1,347	106,360,585	88,290,585
15	921	100,338,915	81,341,915
16	909	88,822,254	78,884,754
17	1,672	78,654,742	77,800,220
18	519	76,117,153	74,656,155
19	1,555	63,806,651	55,785,651
20	1,008	62,435,965	59,505,254
21	578	46,944,323	34,171,998
22	1,092	49,528,953	34,893,953
X	1,846	154,913,754	151,058,754
Y	454	57,741,652	25,121,652
المجموع	32,185	3,079,843,747	2,857,698,560

كروموسومات في النبات والحيوان

الكروموسومات هي سر انتنطق صفات الآباء إلى الأبناء، وينطبق ذلك على جميع النباتات والحيوان ووحيدة الخلايا. تحمل الكروموسومات المورثات، وبها يتحدد نوع الجيل التالي وصفاته .

المراجع

^ قاموس مرعشي الطبي. نسخة محفوظة 29 ديسمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ المعجم الطبي الموحد. نسخة محفوظة 29 ديسمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ ترجمة مصطلح «chromosome» الإنجليزي على مسقط قاموس المعاني. الصفحة 221. (تاريخ الاطلاع: 28 سبتمبر 2019)
^ منير البعلبكي، رمزي منير البعلبكي (2008). المورد الحديث: قاموس إنكليزي - عربي. دار الفهم للملايين، بيروت. مادة «chromosome». ردمك 9789953635415.
^ Pollard, T.D. (2007). Cell Biology. Philadelphia: Saunders. صفحات 200–203. ISBN .
^ Garbari, Fabio; Bedini, Gianni; Peruzzi, Lorenzo (2012). "Chromosome numbers of the Italian flora. From the Caryologia foundation to present". Caryologia - International Journal of Cytology, Cytosystematics and Cytogenetics. Oxfordshire, England: Taylor & Francis. 65 (1): 65–66. doi:10.1080/00087114.2012.678090. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 06 نوفمبر 2017.
^ Peruzzi, L.; Garbari, F.; Bedini, G. (2012). "New trends in plant cytogenetics and cytoembryology: Dedicated to the memory of Emilio Battaglia". Plant Biosystems - An International Journal Dealing. Pisa, Italy: Taylor & Francis. 146 (3): 674–675. doi:10.1080/11263504.2012.712553. مؤرشف من الأصل في 07 نوفمبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 06 نوفمبر 2017.
^ Battaglia, Emilio (2009). "Caryoneme alternative to chromosome and a new caryological nomenclature" (PDF). Caryologia - International Journal of Cytology, Cytosystematics. Florence: Mozzon S.r.l. 62 (4): 1–80. مؤرشف من الأصل (PDF) في أربعة مارس 2016. اطلع عليه بتاريخ 06 نوفمبر 2017.
↑ Vega.sanger.ad.uk, all data in this table was derived from this database, November 11, 2008. نسخة محفوظة 12 أبريل 2006 على مسقط واي باك مشين.
^ Vega.sanger.ad.uk, all data in this table was derived from this database, November 11, 2008. نسخة محفوظة 12 أبريل 2006 على مسقط واي باك مشين.
^ النسب المئوية ترجع إلى الجزء من الأيوكروماتين euchromatin التي تم تعينها فيمشروع الجينوم البشري. See http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/seq/Project.