Cromozomi, cromatide și cromatină

... Înainte de a începe explicația propriu-zisă a modului în care celulele se divid, cred că ar fi util să vorbesc un pic despre largul vocabular legat de ADN. Se folosesc mulți termeni și unii dintre ei sună foarte asemănător, ceea ce poate crea confuzii. Prin urmare primele chestiuni despre care doresc să vorbesc sînt reprezentate de modul în care ADN-ul fie generează mai mult ADN copiindu-se pe sine, fie în esență dă naștere unor proteine, și am vorbit despre aceasta în clipul despre ADN. Așadar hai să creem un mic .. o so desenez o mică... secțiune prin ADN. Am un A, un G, un T, să spunem că am doi T și apoi un I și apoi am doi de C. Doar o mică selecție. El continuă. Și, desigur, e un dublu helix. Are bazele sale corespunzătoare. Stai să colorez asta. Așadar A-ul corespunde T-ului, G-ul C-ului, formează legături de hidrogen cu C-ul, T-ul cu A-ul, C-ul cu G-ul, C-ul cu G-ul. Apoi, desigur, continuă în aceeași direcție. De fapt ADN-ul are cîteva lucruri diferite de făcut. Un aspect este cînd organismul tău se ocupă cu propriile celule și trebuie să produci mai multe celule ale pielii, ADN-ul trebuie să se auto-copieze, proces denumit replicare. Se spune că îți multiplici propriul ADN - Replicarea ADN. Stai să figurez o replicare ADN. Așadar, cum poate ADN-ul să se auto-copieze? Acesta este unul din lucrurile frumoase legate de ADN și derivă din modul în care ADN-ul este structurat. Replicare. Voi face o suprasimplificare grosieră, dar ideea este că aceste două șiruri se vor separa și că nu se întîmplă ca un fenomen izolat. Fenomenul de separare a celor două șiruri de ADN este facilitat de proteine și enzime, dar voi vorbi despre detaliile microbiologice într-un clip viitor. Așadar astea două șiruri se separă unul de altul. Să pun asta aici. Stai să-l iau și pe celălalt. Prea mare. Ăsta arată cam așa. Ele se separă unul de altul și odată ce s-au separat unul de altul, ce crezi că ar putea să se întâmple? Stai să șterg niște chestii pe aici. Să șterg și chestia asta. Deci avem acest dublu helix. Astea erau conectatate. Sînt baze perechi. Acum, cele două șiruri se separă unul de altul. Acum odată separate, ce poate să facă fiecare din cele două? Ele pot acum să devină un model unul pentru celălalt. ... Dacă acest șir este liber, dintr-o dată, o bază timinică ar putea veni să se lege aici, așadar aceste nucleotide încep să se alinieze. Așadar o să ai o timină și o citozină, apoi o adenină, adenină, guanină, guanină și-o să se tot întîmple. Pe urmă pe partea astalalaltă, șirul acesta verde care întainte era atașat de cel albastru, la fel va păți. Ai acum o adenină, o guanină, timină, timină, citozină, citozină. Așadar ce tocmai s-a întâmplat? Prin separarea și apoi atragerea de baze complementare tocmai am duplic această moleculă, da? În viitor o să facem microbiologia procesului, acum vreau doar să înțelegi ideea. Așa se copiază ADN-ul pe sine. Și în special cînd vorbim despre mitoză și meioză, aș putea spune, a, aceasta este etapa cînd replicare s-a întîmplat. Acum, un alt lucru pe care o să-ș auzi mult, și eu am vorbit despre asta în clipul despre ADN, este transcripția. În clipul despre ADN, nu m-am concentrat mult pe modul în care ADN-ul se automultiplică, dar unul dintre lucrurile frumoase despre această configurație de dublu helix este cît de ușor îi este să se automultiplice. Pur si simplu aceste două franjuri se despart, cele două elice se despart, și apoi devin un model una pentru cealaltă, și apoi ai un duplicat. Acum, transcripția este ceea ce trebuie să se petreacă pentru ca acest ADN să dea naștere în final la proteine, dar transcripția este etapa intermediară. În această etapă ți se formează din ADN un ARNm (mesager). Apoi ARN-ul mesager (ARNm) părăsește nucleul celulei și ribozomii și voi vorbi și despre asta imediat. Deci putem face același lucru. Deci ăsta, din nou în timpul transcripției se va separa. Așadar aia a fost o separare acolo și apoi cealaltă separare e chiar aici. ... Și de fapt, poate are mai mult sens să îți fac doar jumătate din el, așa că stai să sterg asta. .... Să spunem că o să transcriem numai partea verde de aici din partea dreaptă. Stai să șterg toată treaba asta da.... nu! Am greșit culoarea. Stai să șterg asta de aici. Acum, ceea ce se întîmplă este că în loc ca nucleotidele acidului dezoxiribonucleis să facă perechi cu firul acesta de ADN, ai acidul ribonuclei, sau ARN-ul care face pereche cu chestia asta aici. O să fac RNA-ul în magenta. Așadar ARN-ul va face pereche cu asta. Așadar timina de pe partea de ADN va face pereche cu adenina. Guanina, acum că vorbim despre ARN, în loc de timină avem uracil, uracil, citozină, citozină și tot continuă așa. Aceasta este ARNm (ARN mesager). ... Acum, asta se separă. Acel ARNm se separă și părăsește nucleul. Părăsește nucleu și urmează translația. ... Aceasta pornește de la ARNm către...mai ții minte clipul cu ADN-ul că aveam acel mic tRNA (ARN de transport). ARN-ul de transport era ca un camion care transporta aminoacizii la mARN, și toate astea se întîmplă în interiorul acestor formațiuni ale celulei denumite ribozomi. Dar translația este din mRNA în proteine, și am văzut cum se întîmplă acest lucru. Ai chestia asta aici - stai să fac o copie aici. Stai să copiez întreaga chestie. Chestia asta se separă, părăsește nucleu, și pe urmă aveam acele mici camioane de tRNA care în esență merg în sus. Așadar poate că pe aici am niște tRNA. Să vedem, adenină, adenină, guanină, și guanină. Asta este tARN. Asta este un codon. Un codon are trei baze perechi și atașat de el, are un aminoacid oarecare. Pe urmă ai și alte bucățele de tRNA. Să zicem că ai uraci, citozină, adenină. Atașat de asta, e un aminoacid diferit. ... Pe urmă aminoacizii se leagă unii de alții și formează acest lanț lung de aminoacizi, care este o proteină, și aceste proteine formează aceste forme lungi și ciudate. Ca să mă asigur că ai înteles, dacă ar fi să începem din nou de la ADN, și am face copii ale ADN, asta este replicarea. Ai replicare ADN. Acum, dacă ponind de al ADN faci mRNA dintr-un model de ADN, asta este transcriere. .... Practic transcrii informația de pe unul pe altul: transcriere. Acum, cînd mARN-ul părăsește nucleul celulei și am vorbit de asta...ei bine, stai să desenez o celulă să fiu sigur că marchez un gol cu tine azi, dacă asta e o celulă... o să facem și structura celulei în viitor. Dacă asta e o celulă, în centru are un nucleu. În acest nucleu stă ADN-ul și atît replicarea cît și transcrierea se întîmplă aici, dar pe urmă mRNA părăsește celula, și în continuare în interiorul ribozomilor, despre care vom vorbi în viitor, ți se întîmplă traducerea și se formează proteinele. Așadar mRNA-ul care formează proteină se cheamă traducere ("translație" în unele cărți românești). Așadar traduci din codul genetic ca să spunem așa în cod proteic. Asta înseamnă traducere. ... Așadar astea sînt cuvinte pe care e bine să fii sigur că le înțelegi și să te asiguri că te folosești de cuvîntul protrivit cînd vorbești despre diferitele procese. Acum, un alt termen important legată de ADN, pe care cînd l-am auzit prima dată l-am găsit foarte dificil este conceptul de cromozom. O să scriu niște chestii pe-aici ca să poți să îți dai seama imediat cît de îmbîrligate sînt: cromozom, cromatină și cromatidă. ... Despre cromozom am vorbit deja. Poți să ai niște ADN. Poți să ai un șir de ADN. Un șir de ADN e de fapt un dublu helix. Acest șir de ADN, dacă ar fi să îl măresc ca să îl văd de aproape, constă de fapt din două helixuri, care au desigur bazele perechi conectate. O să își desenez niște baze perechi legate împreună așa. Vreau să fie clar că atunci cînd desenez această mică linie verde aici, ea reprezintă de fapt un dublu helix. Acum, acest dublu helix se înfășoară în jurul unor proteine care se cheamă histone. ... Să zicem că se înfășoară ca acolo și ca acolo și ca acolo și că ai și chestiile astea numite histone, histone care sînt de fapt structuri proteice. ... Acum, această structură de ADN și aceste proteine care de fapt dau ADN-ului o anumită formă pentru că aceste aceste proteine de fapt sînt împăturite tot mai mult și mai mult în ADN și în funcție de etapa de viață în care se află celula, dă în final naștere la structuri diferite. Cînd vorbești despre acidul nucleic ADN și îl combini cu proteine, vorbești depre cromatină. ... Așadar asta este ADN plus...poți să-ți imaginezi că proteinele dau ADN-ului forma sa în spațiu. ... Ideea e, termenul de cromatină a fost prima dată folosit ...pentru cu oamenii se uitau la celulă ....de fiecare dată desenez nucleii ăștia celulari așa departe, am desenat aceste foarte bine definite...o să folosesc ----- ... Deci să zicem că acesta este este un nucleu al celulei. Am desenat niste structuri foarte clar definite aici. Deci asta e una și asta poate fi încă una, poate mai mică, și acesta este cromozomul omolog. Deci am desenat cromozomii ăștia, da? Și fiecare din cromozomii ce i-am făcut în ultimul clip sînt de fapt niște structuri lungi de ADN, niște lanțuri lungi de ADN care se înfășoară strîns unul în jurul celuilalt. Deci cînd l-am desenat așa, dacă ne-am fi uitat de aproape, ai fi văcut că un fir se înfășoară în jurul lui însuși în felul acesta. Pe urmă cromozomul său omolog -- și într-un video, am vorbit despre cromozomul omolog care codifică aceleași gene dar are o versiune a informației genetice ușor diferită Dacă albastrul a venit de la tată și roșul de la mamă, ele codifică de fapt aceleași gene. Deci cînd vorbim despre acest lanț, să zicem că pe acest lanț de ADN l-am primit de la tata, îl numim cromozom. ... Dacă vorbim în general...aș vrea de fapt să fie clar că ADN-ul ia această formă numai în anumite faze ale existențe sale și anumite atunci cînd se multiplică pe sine. Înainte ca celula să se poată divide, ADN-ul ia această foarte cunoscută formă. În cea mai mare parte a vieții celulei, cînd ADN-ul lucrează, cînd crează proteine și cînd proteinele sînt continuu transcrise și traduse din ADN, ADN nu este agregat în felul acesta. Dacă ar fi fost un ghemotoc așa ar fi foarte greun pentru mașinăriile care fac transcripția și translația ADN-ului să facă ceea ce trebuie să facă. Normal, ADN-ul...stai să desenez același nucleu. În mod normal nu poți vedea asta cu în microscopie optică. Este așa subțire că firul de ADN este complet dispersat prin celulă. Îl desenez aici ca să poți să încerci să....poate încă unul care arată așa, da? Și pe urmă mai ai un șir mai scurt ca ăsta. Și deci nu îl poți vedea. Nu formează acea structură bine conturată. Așa arată el ADN-ul în mod normal. Și acest șir mai scurt arată așa. Deci nu ai vedea decît această aparentă dezordine de ADN și proteine. Asta oamenii au numit-o cromatină. Așadar cuvintele pot fi foarte ambigue și confuze dar în general cînt vorbești despre un șir bine definit de ADN ca o structură bine organizată aia se se cheamă cromozom. Cromatina ori se referă la cromozom în sensul că face referire la structura cromozomului, la combinația de ADN și proteine care formează cromozomul, sau se poate referi la aparenta dezordine de cromozomi multiplii din care ai tot acest ADN și toate aceste proteine toate adunate la un loc. Am vrut să fie clar. Acum, următoul cuvînt...ei bine, e chestia aia numita cromatidă,nu? Ce-i aia cromatidă? De fapt, în caz că nu am scris ce sînt astea ... nu mai știu dacă am scris sau nu. Aceste proteine care dau structura cromatinei sau care formează cromatina sau care dau structura cromatinei sau care formeaza cromatina sau care dau structura cromozomului, se cheamă histone. Și sînt multe tipuri de care formează structuri la diferite nivele și o să facem și asta în mai mult detaliu. Deci ce este o cromatidă? Cînd are loc replicarea ADN....deci să zicem că asta era ADN-ul meu înainte, corect? În starea sa obișnuită, am o veriune de la tatăl meu, o versiune de la mama mea. Acum, să zicem că are loc replicarea. Deci veriunea de la tată mai întîi arată așa. E un șir mare de ADN. Acest șir mare de ADN crează o altă veriune a sa care este identică, cu condiția ca mașinăriile responsabile de acest proces să funcționeze corect, și deci atunci această bucată identică va arăta așa. De fapt la început chiar sînt legate unul de altul. Sînt atașate unul de altul într-un punct numit centromer. ... Deși am două șiruri acum aici, ele sînt acum legate. Cînd am aceste două șiruri care conțin exact... deci am acest șir chiar aici, și apoi am ... ei bine, stai să desenez altfel. Pot desenea în mai multe feluri. Aș putea spune că am un șir aici și unul aici. Acum am două copii. Ele codează exact același ADN. Sînt identice. Încă numesc aceasta cromozom. ... Toată treaba asta se cheamă cromosome, dar fiecare copie indviduală se cheamă cromatidă. Deci asta e o cromatidă și asta e altă cromatidă. Uneori sînt numite cromatide surori. Paoate ar trebuie să li se spună cromatide gemene pentru că ele au aceeași informație genetică. Deci acest cromozom are două cromatide. Acum, îainte ca replicarea să aibe loc ADN trebuie să se auto-copieze, să zicem acest cromozom de aici, acest cromozom de la tată, are o cromatidă. Îi poți spune cromatidă, deși tinde să nu fie o regulă. Oamenii încep să vorbească de cromatide cînd le văd cîte două într-un cromozom. Vom învăța că în mitoză și meioză, aceste două cromatide se vor separa, și că odată separe, acelați șir de ADN care se chema cromatidă acum se cheamă cromozom. Deci asta e una dintre ele și pe urmă mai ai încă una care poate se separă în acestă direcție. Stai s-o încercuiesc pe asta cu verde. Deci asta ar putea să se miște în afară așa și cea pe care am încercuit-p cu portocaliu s-ar putea mișca așa. Acum, odată separate ele nu mai sînt legate de centromer. Ceea ce inițla am numit un singur cromozom cu două cromatide acum vom numi doi cromozomi separați. Ai putea spune că acum ai de-a face cu doi cromozomi separați alcătuiți fiecare dintr-o singură cromatidă. Sper că asta lamurește din jargonul ce înconjoară ADN-ul. Întotdeauna mi s-au părut derutante noțiunile astea. Ele vor fi însă utile cînd vom vorbi de mitoză și meioză cînd o să vă spun că " ăăă acum cromozomii devin cromatide" Și voi veți spune "Hei, stai, cum a devenit un cromozom dintr-o data doi cromozomi"? si " cum a devenit o cromatida un cromozom?" Totul se invirteste in jurul acestui vocabular. Eu aș fi ales să folosesc altă terminologie decît să numesc asta un cromozom și astea în mod individual cromozomi dar asta s-a decis de alții să se numească. Apopos, sinteți curioși de unde vine prefixul "cromo-"? din cuvintul "cromozom"? Nu stiu daca stiti ce erau vechile filme Kodak care se chemau chromo color. "Cromo-" vine de la film de aparat care face poze color nu alb-negru. Cred că vine din greacă unde chromo = culoare. Cînd oamenii au început pentru prima dată să se uite la nucleul celulei ei foloseau o vopsea specială și ceea ce numim noi azi cromozomi se colorau cu acea vopsea devenind astfel vizibili la microscropul optic. "-zom" înseamnă corp deci "cromo-zom" ar însemna un corp celular care se devine vizibil. cu colorații speciale. Deci cromatina se va colora si ea cu cu colorații speciale.... dar nu mai explic și asta. Sper totuși că e mai clară treaba acum cum e cu cromatida, cromozomul și că te simți gata să studiezi mitoza și meioza. ...