Хромосома относится к молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) с частью или всем генетическим материалом (геномом) организма. Большинство эукариотических хромосом состоят из упаковывающих белков, которые с помощью белков-шаперонов связываются с молекулой ДНК и конденсируют ее, чтобы предотвратить превращение ее в неуправляемый клубок.
Хромосомы обычно видны под световым микроскопом только тогда, когда клетка проходит метафазу клеточного деления. Это период, когда все хромосомы выровнены по центру клетки в их уплотненной форме. Прежде чем это произойдет, каждая хромосома копируется один раз (фаза S), и копия соединяется с оригиналом центромерой. Это приводит либо к X-образной структуре в случаях, когда центромера расположена в середине хромосомы, либо к двоякой структуре в случаях, когда центромера расположена около одного из концов. Исходная хромосома и копия называются сестринскими хроматидами.
Во время метафазы структура формы X известна как метафазная хромосома. В этой сильно уплотненной форме хромосомы легче всего различать и изучать. В клетках животных хромосомы достигают наивысшего уровня уплотнения в анафазе во время сегрегации хромосом.
Хромосомная рекомбинация во время мейоза, а также последующее половое размножение играет решающую роль в генетическом разнообразии. В случае неправильного манипулирования этими структурами в результате процессов, называемых хромосомной нестабильностью и транслокацией, клетка может подвергнуться митотической катастрофе. Обычно это заставляет клетку инициировать апоптоз, который приводит к ее собственной гибели. Мутации иногда могут препятствовать этому процессу и, следовательно, вызывать прогрессирование рака.
Прокариоты, такие как бактерии и археи, обычно имеют одну круговую хромосому, но с множеством вариаций. Хромосомы большинства бактерий (известные как генофоры некоторыми учеными) могут иметь размер только от 130 000 пар оснований.
Прокариотические хромосомы имеют менее последовательную структуру, чем эукариоты. Бактерии обычно имеют одну точку (начало репликации), с которой начинается репликация. Некоторые археи имеют множественное происхождение репликации.
Хромосомы у эукариот состоят из волокон хроматина. Хроматиновое волокно состоит из нуклеосом. Волокна хроматина упакованы белками в конденсированную структуру, известную как хроматин. Хроматин содержит большее количество ДНК, а меньшее количество, унаследованное от матери, можно найти в митохондриях. Хроматин присутствует во многих клетках, за некоторыми исключениями, такими как красные кровяные тельца.
Хроматин позволяет длинным молекулам ДНК вписываться в ядро клетки. Во время деления клетки хроматин конденсируется дальше, образуя микроскопически видимые хромосомы. Структура хромосомы отличается от клеточного цикла.
