Kromatiidid on kromosoomid. Need sisaldavad DNA topeltahelat ja mängivad rolli mitoosis ja meioos. Sellised haigused nagu Downi sündroom on seotud vigadega kromatiidide jagamisel ja kromosoomid.
Mis on kromatiid?
Tuumarakkudega elusolendeid nimetatakse ka eukarüootideks. Nende geenid ja geeniteave istuvad kromosoomid. Need makromolekulide kompleksid on mähitud valgud. DNA kompleks ja valgud nimetatakse ka kromatiidiks. Iga kromatiid sisaldab DNA kaheahelalist ja sellega seotud valgud. Sõltuvalt raku rakutsükli faasist vastab kromosoom kas täpselt ühele või kahele kromatiidile. Kromatiidid on seega metafaasiliste kromosoomide identsed pikisuunalised pooled. Pikisuunalised pooled on omavahel ühendatud nn tsentromeeriga. Sisse meioos, toimub teine meiootiline jaotus. Selles protsessis eralduvad kahekromatiidsete kromosoomide lõhustumispooled. Selle tulemuseks on ainult ühe kromatiidiga kromosoomid, mida tuntakse ka kui ühekromatilisi kromosoome. Kromatiidi muutused rakutsükli ajal mängivad rakkude jagunemisel otsustavat rolli.
Anatoomia ja struktuur
Iga inimese kromosoom koosneb kahest erinevast poolest. Lihtsal juhul sisaldab see DNA topeltheeliksi, tuntud ka kui DNA molekul. Tegelikult on DNA molekul kaks üheahelalist molekulid. Histoonid ja muud valgud on kinnitatud DNA kaksikahelale. DNA, histoonid ja valgud moodustavad kromatiin täispaketina. Kromatiid moodustub kaheahelalisest proteiinide järkjärgulisest lisamisest. Seega muutub kromosoom vahetult pärast tuumajaotust ühekromaatiliseks kromosoomiks. Rakutsükli mingil hetkel, rakkude jagunemise eesmärgil mis tahes rakukasvu ajal, peab DNA dubleerima nii, et tütartuumad sisaldavad kumbki kogu koopia kogu geneetilisest materjalist. Pärast kahekordistamist on kromosoomil identne DNA kaksikahel, mis on ruumiliselt eraldatud ja valkudega eraldi kaetud. Nii tekivad õekromatiidid või kahekromatiidsed kromosoomid.
Funktsioon ja ülesanded
Tuumajaotust tuntakse ka kui mitoosi. See toimub kromosoomi kahes ühesuguses õekromatiidis jooksmine paralleelselt teisega ja eraldatud õhukese vahega. Tsentromeeril on kromosoom rakutsükli praegusel hetkel kõige kitsam, kuid ühendab siiski õekromatiide. Mitootilisest metafaasist mitoosi anafaasile üleminekul eralduvad õekromatiidid täielikult. See tekitab kaks tütarkromosoomi, millest igaüks jaotub äsja moodustuvale tuumale. Uute moodustunud tuumade kromosoomid vastavad seega taas ühele kromatiidile. Seega sisaldab kromatiid alati ainult ühte DNA kaheahelalist. Seevastu kromosoom võib sõltuvalt rakutsükli faasist sisaldada ka kahte DNA topeltahelat ja seega kuni kahte kromatiidi. Poliitilised kromosoomid on selles osas erand, kuna need võivad sisaldada rohkem kui tuhat DNA topeltahelat. Kromatiidid jagatakse nende tsentromeeriga kaheks haruks. Sõltuvalt tsentromeeriasendist on rääkima metatsentriliste, akrotsentriliste või submetatsentriliste kromosoomide kohta. Esimesed kannavad tsentroomi keskel. Akrotsentrilised kromosoomid kannavad seda lõpus, lühem käsi on äärmiselt väike. Näiteks inimestel on see nii kromosoomides 13, 14, 15, 21, 22 kui ka Y-kromosoomides. Submetatsentrilised kromosoomid kannavad tsentroomi keskosa ja otsa vahel. Nende lühemat kätt nimetatakse p-õlaks. Nende pikem käsi on q-käsi. Kromosoomi otsi nimetatakse ka telomeerid ja sisaldavad äärmiselt lühikest ja identselt korduvat DNA järjestust, mis inimestel vastab TTAGGG-le. Sel hetkel lühenevad kromosoomid iga kahekordistumisega. Inimestel sisaldavad akrotsentriliste kromosoomide lühikesed käed ribosomaalse RNA geneetilist materjali. Kui rakud ei jagu edasi ja jõuavad G0 faasi, jäävad nad oma kromatiidiga identseks. Kui soovitakse edasist jagunemist, siis kromosoomid kasvama faasis G1. S-faasis dubleerib DNA ja DNA kaheahelaline duplikaat. Saadud õekromatiidid on olemas meioos teise vanema homoloogse kromosoomi vahetus läheduses. Seega võib toimuda õekromatiidide vahetus, mis põhjustab kromatiidide lagunemise samal tasemel ja vahetumist homoloogse kromosoomi osadega. Neid protsesse tuntakse kui ületamist või rekombinatsiooni. Mitoosi profaasis toimub kromosoomide kondenseerumine. Sõsarkromatiidide niidid on lahti ühendatud ja külgnevad nüüd üksteisega. Järgnevas metafaasis jäävad kromosoomid kahekromatiliste kromosoomidena. Anafaasis on nad eraldatud, kui spindli aparaat tõmbab kromatiide vastassuundadesse.
Haigused
Kromatiidide jagunemisprotsessides võib esineda defekte. Need defektid põhjustavad mitmesuguseid haigusi. Üks tuntumaid selliseid haigusi on Downi sündroom, tuntud ka kui trisoomia-21. Selle haiguse aluseks on kromosoomikahjustused. Enam kui 90 protsendil juhtudest ei sõltu kahjustus pärilikest haigustest. Ligikaudu üks 700 vastsündinust kannatab trisoomia 21. Selle haiguse korral pole 21. kromosoom kahekordistunud, vaid kolmekordistunud. Selle tulemuseks on täiendavad kromosoomid või kromosoomisegmendid. 46 kromosoomi asemel on trisoomiahaigetel 47 kromosoomi. Sellised kromosomaalsed defektid on seotud kromosoomide segregatsiooni puudumisega. Moodustumise ja küpsemise ajal sperma ja munad, ühte kromosoomi ei eraldatud. Selle lahusoleku või lahusoleku põhjust pole veel kindlaks tehtud. Homoloogsete sõsarkromatiidide ristumine või rekombinatsioon võib samuti põhjustada vigu, mis võivad põhjustada väärarenguid või muid patoloogilisi kõrvalekaldeid. Kumbki kromosoomid esinevad sellises veas suuremas arvus või väiksemad, mis mõnikord isegi piirab kromosoomide ellujäämist embrüo. Muudel juhtudel on kromosoomitükid valesti kokku pandud, mille tulemuseks on kasutud ahelad. See võib juhtuda näiteks teatud kromosoomitükkide sisestamise tõttu valesse kohta. Kustutamine on seevastu kromosoomitüki täielik kustutamine ja kadumine. Sõltuvalt kustutamise lokaliseerimisest võib see nähtus mõjutada ka elujõulisust.
