? Можете ли объяснить простым языком, что такое хромосома?

? Хромосома – это фрагмент генома любого организма (ДНК) в комплексе с белками. Если у бактерий обычно весь геном – это одна хромосома, то у сложных организмов с выраженным ядром (эукариотов) обычно геном фрагментирован, и комплексы длинных фрагментов ДНК и белка отчётливо видны в световой микроскоп при делении клетки. Именно поэтому хромосомы как окрашивающиеся структуры («хрома» - цвет по-гречески) были описаны еще в конце XIX века.

? Есть ли какая-то связь между количеством хромосом и сложностью организма?

? Никакой связи нет. У сибирского осетра 240 хромосом, у стерляди – 120, но отличить эти два вида между собой иногда довольно сложно по внешним признакам. У самок индийского мунтжака 6 хромосом, у самцов – 7, а у их родственника – сибирской косули их больше 70 (вернее, 70 хромосом основного набора и еще до десятка добавочных хромосом). У млекопитающих эволюция разрывов и слияний хромосом шла довольно интенсивно и сейчас мы наблюдаем результаты этого процесса, когда зачастую у каждого вида есть характерные особенности кариотипа (набора хромосом). Но, несомненно, общее увеличение размера генома было необходимым этапом в эволюции эукариот. При этом как этот геном распределяется по отдельным фрагментам вроде бы не очень важно.

? Какие существуют распространённые заблуждения по поводу хромосом? Народ часто путается: гены, хромосомы, ДНК…

? Поскольку действительно часто возникают хромосомные перестройки, то у людей есть опасения относительно хромосомных аномалий. Известно, что лишняя копия самой мелкой хромосомы человека (хромосомы 21) приводит к довольно серьезному синдрому (синдром Дауна), имеющему характерные внешние и поведенческие особенности. Лишние половые хромосомы или их недостаток также довольно часто встречаются и могут иметь серьезные последствия. Однако генетиками описано и довольно много относительно нейтральных мутаций, связанных с появлением микрохромосом, или дополнительных Х и Y хромосом. Думаю, стигматизация этого явления связана с тем, что люди слишком узко воспринимают понятие нормы.

? Какие хромосомные мутации встречаются у современного человека и к чему они приводят?

? Самые частые хромосомные аномалии ? это:

? синдром Кляйнфельтера (мужчины XXY) (1 на 500) – характерные внешние признаки, определенные проблемы со здоровьем (анемия, остеопороз, мышечная слабость и нарушение половой функции), стерильность. Могут быть поведенческие особенности. Однако многие симптомы (кроме стерильности) можно корректировать введением тестостерона. С использованием современных репродуктивных технологий можно получать здоровых детей от носителей этого синдрома;

? синдром Дауна (1 на 1000) – характерные внешние признаки, замедленное когнитивное развитие, короткая продолжительность жизни, могут быть фертильны;

? трисомия по Х (женщины ХХХ) (1 на 1000) – чаще всего нет никаких проявлений, фертильность;

? синдром XYY (мужчины) (1 на 1000) – почти нет проявлений, но могут быть особенности поведения и возможны репродуктивные проблемы;

? синдром Тернера (женщины ХО) (1 на 1500) – низкорослость и другие особенности развития, нормальный интеллект, стерильность;

? сбаллансированные транслокации (1 на 1000) – зависит от типа, в некоторых случаях могут наблюдаться пороки развития и умственная отсталость, могут сказываться на фертильности;

? мелкие добавочные хромосомы (1 на 2000) – проявление зависит от генетического материала на хромосомах и варьирует от нейтрального до серьезных клинических симптомов;

В 1% популяции человека встречается перицентрическая инверсия хромосомы 9, но эта перестройка рассматривается как вариант нормы.

Является ли разница в числе хромосом препятствием к скрещиванию? А есть ли интересные примеры скрещивания животных с разным числом хромосом?

? Если скрещивание внутривидовое или между близкими видами, то разница в числе хромосом может не мешать скрещиваться, однако потомки могут оказаться стерильными. Известно очень много гибридов между видами с разным числом хромосом, например, у лошадиных: есть все варианты гибридов между лошадьми, зебрами и ослами, причем число хромосом у всех лошадиных разное и, соответственно, гибриды часто стерильны. Однако это не исключает, что случайно могут образовываться сбаллансированные гаметы.

- Что необычного в области хромосом было открыто в последнее время?

? В последнее время было много открытий, касающихся структуры, функционирования и эволюции хромосом. Мне особенно нравятся работы, показавшие, что половые хромосомы образовывались в разных группах животных совершенно независимо.

? А все-таки, можно ли скрестить человека с обезьяной?

? Теоретически получить такого гибрида можно. В последнее время получены гибриды гораздо более эволюционно далеких млекопитающих (белого и черного носорога, альпаки и верблюда и так далее). Рыжий волк в Америке, долго считался отдельным видом, но недавно было доказано, что он является гибридом между волком и койотом. Известно огромное количество гибридов кошачьих.

? И совсем абсурдный вопрос: можно ли скрестить хомяка с уткой?

? Вот тут скорее всего ничего не получится, потому что генетических отличий за сотни миллионов лет эволюции накопилось слишком много, чтобы носитель такого смешанного генома мог функционировать.

- Возможно, что в будущем у человека будет меньше или больше хромосом?

? Да, это вполне возможно. Не исключено, что сольется пара акроцентрических хромосом и такая мутация распространится на всю популяцию.

? Какую научно-популярную литературу вы посоветуете по теме генетики человека? А научно-популярные фильмы?

? Книги биолога Александра Маркова, трёхтомник «Генетика человека» Фогеля и Мотульского (правда, это не науч-поп, но там хорошие справочные данные). Из фильмов про генетику человека ничего не приходит в голову… Но вот «Внутренняя рыба» Шубина – отличный фильм и одноимённая книга про эволюцию позвоночных.

Беседовал Александр Соколов

​Какие мутации, кроме синдрома Дауна, нам грозят? Возможно ли скрестить человека с обезьяной? И что произойдет с нашим геномом в будущем? Редактор портала АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ поговорил о хромосомах с генетиком, зав. лаб. сравнительной геномики СО РАН Владимиром Трифоновым.

− Можете ли объяснить простым языком, что такое хромосома?

− Хромосома – это фрагмент генома любого организма (ДНК) в комплексе с белками. Если у бактерий обычно весь геном – это одна хромосома, то у сложных организмов с выраженным ядром (эукариотов) обычно геном фрагментирован, и комплексы длинных фрагментов ДНК и белка отчётливо видны в световой микроскоп при делении клетки. Именно поэтому хромосомы как окрашивающиеся структуры («хрома» - цвет по-гречески) были описаны еще в конце XIX века.

− Есть ли какая-то связь между количеством хромосом и сложностью организма?

− Никакой связи нет. У сибирского осетра 240 хромосом, у стерляди – 120, но отличить эти два вида между собой иногда довольно сложно по внешним признакам. У самок индийского мунтжака 6 хромосом, у самцов – 7, а у их родственника – сибирской косули их больше 70 (вернее, 70 хромосом основного набора и еще до десятка добавочных хромосом). У млекопитающих эволюция разрывов и слияний хромосом шла довольно интенсивно и сейчас мы наблюдаем результаты этого процесса, когда зачастую у каждого вида есть характерные особенности кариотипа (набора хромосом). Но, несомненно, общее увеличение размера генома было необходимым этапом в эволюции эукариот. При этом как этот геном распределяется по отдельным фрагментам вроде бы не очень важно.

− Какие существуют распространённые заблуждения по поводу хромосом? Народ часто путается: гены, хромосомы, ДНК…

− Поскольку действительно часто возникают хромосомные перестройки, то у людей есть опасения относительно хромосомных аномалий. Известно, что лишняя копия самой мелкой хромосомы человека (хромосомы 21) приводит к довольно серьезному синдрому (синдром Дауна), имеющему характерные внешние и поведенческие особенности. Лишние половые хромосомы или их недостаток также довольно часто встречаются и могут иметь серьезные последствия. Однако генетиками описано и довольно много относительно нейтральных мутаций, связанных с появлением микрохромосом, или дополнительных Х и Y хромосом. Думаю, стигматизация этого явления связана с тем, что люди слишком узко воспринимают понятие нормы.

− Какие хромосомные мутации встречаются у современного человека и к чему они приводят?

− Самые частые хромосомные аномалии − это:

− синдром Кляйнфельтера (мужчины XXY) (1 на 500) – характерные внешние признаки, определенные проблемы со здоровьем (анемия, остеопороз, мышечная слабость и нарушение половой функции), стерильность. Могут быть поведенческие особенности. Однако многие симптомы (кроме стерильности) можно корректировать введением тестостерона. С использованием современных репродуктивных технологий можно получать здоровых детей от носителей этого синдрома;

− синдром Дауна (1 на 1000) – характерные внешние признаки, замедленное когнитивное развитие, короткая продолжительность жизни, могут быть фертильны;

− трисомия по Х (женщины ХХХ) (1 на 1000) – чаще всего нет никаких проявлений, фертильность;

− синдром XYY (мужчины) (1 на 1000) – почти нет проявлений, но могут быть особенности поведения и возможны репродуктивные проблемы;

− синдром Тернера (женщины ХО) (1 на 1500) – низкорослость и другие особенности развития, нормальный интеллект, стерильность;

− сбаллансированные транслокации (1 на 1000) – зависит от типа, в некоторых случаях могут наблюдаться пороки развития и умственная отсталость, могут сказываться на фертильности;

− мелкие добавочные хромосомы (1 на 2000) – проявление зависит от генетического материала на хромосомах и варьирует от нейтрального до серьезных клинических симптомов;

В 1% популяции человека встречается перицентрическая инверсия хромосомы 9, но эта перестройка рассматривается как вариант нормы.

Является ли разница в числе хромосом препятствием к скрещиванию? А есть ли интересные примеры скрещивания животных с разным числом хромосом?

− Если скрещивание внутривидовое или между близкими видами, то разница в числе хромосом может не мешать скрещиваться, однако потомки могут оказаться стерильными. Известно очень много гибридов между видами с разным числом хромосом, например, у лошадиных: есть все варианты гибридов между лошадьми, зебрами и ослами, причем число хромосом у всех лошадиных разное и, соответственно, гибриды часто стерильны. Однако это не исключает, что случайно могут образовываться сбаллансированные гаметы.

- Что необычного в области хромосом было открыто в последнее время?

− В последнее время было много открытий, касающихся структуры, функционирования и эволюции хромосом. Мне особенно нравятся работы, показавшие, что половые хромосомы образовывались в разных группах животных совершенно независимо.

− А все-таки, можно ли скрестить человека с обезьяной?

− Теоретически получить такого гибрида можно. В последнее время получены гибриды гораздо более эволюционно далеких млекопитающих (белого и черного носорога, альпаки и верблюда и так далее). Рыжий волк в Америке, долго считался отдельным видом, но недавно было доказано, что он является гибридом между волком и койотом. Известно огромное количество гибридов кошачьих.

− И совсем абсурдный вопрос: можно ли скрестить хомяка с уткой?

− Вот тут скорее всего ничего не получится, потому что генетических отличий за сотни миллионов лет эволюции накопилось слишком много, чтобы носитель такого смешанного генома мог функционировать.

- Возможно, что в будущем у человека будет меньше или больше хромосом?

− Да, это вполне возможно. Не исключено, что сольется пара акроцентрических хромосом и такая мутация распространится на всю популяцию.

− Какую научно-популярную литературу вы посоветуете по теме генетики человека? А научно-популярные фильмы?

− Книги биолога Александра Маркова, трёхтомник «Генетика человека» Фогеля и Мотульского (правда, это не науч-поп, но там хорошие справочные данные). Из фильмов про генетику человека ничего не приходит в голову… Но вот «Внутренняя рыба» Шубина – отличный фильм и одноимённая книга про эволюцию позвоночных.

Хомячок джунгарский (Phodopus sungarus; англ. Jungariae hamster). Распространен в степной и полустепной части Западной и Восточной Сибири, северо-востоке Казахстана, Монголии.
Как экспериментальные и лабораторные животные джунгарские хомячки стали использоваться с 60-х годов XX в. Это весьма смирные и миролюбивые животные серого цвета с черной полоской вдоль спины. Максимальные размеры взрослых особей - 100 мм, а масса их составляет 30-40 г (рис. 97,4).
Длина всех кишок джунгарского хомячка составляет 37,5-52,6 см, слепой кишки - 3,1-5,4 см; селезенки - 1,5-2,0 см, яичек - 1,5-1,6 см. Масса сердца- 160-330 мг, почки - 180-320 мг, печени - 1200-3300 мг. Относительная масса основных внутренних органов (индекс): сердца - 5,1 %, почки - 5,9%, печени - 52,3 %. Половая зрелость у самок наступает на 30-60-й день, у самцов- на 45- 60-й день жизни. Эстральный цикл продолжается 4-5 дней и отличается регулярностью. Стадия эструса занимает 12 часов, ее легко определить путем исследования вагинальных мазков. Хорошо размножаются в неволе.
Продолжительность беременности самки джунгарского хомячка - 16-18 дней, т.е. весьма короткая. Период лактации составляет в среднем 20 дней. Число пометов в среднем - 5, но может быть до 12 и даже 18 (О.И. Сокова и др., 1973) Число детенышей - от 1 до 9 (в среднем 5-6). Масса новорожденного - 1,5-2,2 г. Они прозревают на 9-11 день. К 15-му дню детеныши переходят на рацион взрослых. Зверьки становятся половозрелыми уже к двум месяцам, а начинают размножаться с четырехмесячного возраста.
Джунгарские хомячки активны в сумерках и ночью. Питаются семенами, зелеными частями растений и насекомыми. На зиму готовят запасы семян. В зимнюю спячку не впадают. Диета джунгарских хомячков не отличается от диеты золотистых хомячков.

Из школьных учебников по биологии каждому доводилось знакомиться с термином хромосома. Понятие было предложено Вальдейером в 1888 году. Оно переводится буквально как окрашенное тело. Первым объектом исследований стала плодовая мушка.

Общее о хромосомах животных

Хромосома – это структура ядра клетки, в которой хранится наследственная информация. Она образуются из молекулы ДНК, в которой содержится множество генов. Другими словами, хромосома – это молекула ДНК. Ее количество у различных животных неодинаковое. Так, например, у кошки – 38, а у коровы -120. Интересно, что самое маленькое число имеют дождевые черви и муравьи. Их количество составляет две хромосомы, а у самца последних – одна.

У высших животных, так же как и у человека, последняя пара представлена ХУ половыми хромосомами у самцов и ХХ – у самок. Нужно обратить внимание, что число этих молекул для всех животных постоянно, но у каждого вида их количество отличается. Для примера можно рассмотреть содержание хромосом у некоторых организмов: у шимпанзе – 48, речного рака -196, у волка – 78, зайца – 48. Это связано с разным уровнем организации того или иного животного.

На заметку! Хромосомы всегда размещаются парами. Генетики утверждают, что эти молекулы и есть неуловимые и невидимые носители наследственности. Каждая из хромосом содержит в себе множество генов. Некоторые считают, что чем больше этих молекул, тем животное более развитое, а его организм сложнее устроен. В таком случае, у человека хромосом должно насчитываться не 46, а больше, чем у любого другого животного.

Сколько хромосом у различных животных

Необходимо обратить внимание! У обезьян количество хромосом приближено к значению человека. Но у каждого вида результаты отличаются. Итак, у различных обезьян насчитывается следующее количество хромосом:

• Лемуры имеют в своем арсенале 44-46 молекул ДНК;
• Шимпанзе – 48;
• Павианы – 42,
• Мартышки – 54;
• Гиббоны – 44;
• Гориллы – 48;
• Орангутанг – 48;
• Макаки – 42.

У семейства псовых (хищных млекопитающих) хромосом больше, чем у обезьян.

• Так, у волка – 78,
• у койота – 78,
• у лисицы малой – 76,
• а вот у обыкновенной – 34.
• У хищных зверей льва и тигра присутствуют по 38 хромосом.
• У домашнего животного кошки – 38, а у его оппонента собаки почти в два раза больше – 78.

У млекопитающих, которые имеют хозяйственное значение, количество этих молекул следующее:

• кролик – 44,
• корова – 60,
• лошадь – 64,
• свинья – 38.

Познавательно! Самыми большими хромосомными наборами среди животных обладают хомячки. Они имеют 92 в своем арсенале. Также в этом ряду идут ежики. У них есть 88-90 хромосом. А самым маленьким количеством этих молекул наделены кенгуру. Их численность составляет 12. Очень интересен тот факт, что у мамонта 58 хромосом. Образцы взяты из замороженной ткани.

Для большей наглядности и удобства, данные других животных будут представлены в сводке.

Наименование животного и количество хромосом:

Количество хромосом у разных видов животных

Как видно, каждое животное обладает разным количеством хромосом. Даже у представителей одного семейства показатели отличаются. Можно рассмотреть на примере приматов:

• у гориллы – 48,
• у макаки – 42, а у мартышки 54 хромосом.

Почему это так, остается загадкой.

Сколько хромосом у растений?

Наименование растения и количество хромосом:

Видео

1. Всего известно 7 родов хомяков, включающих около 19 видов. Самый крупный - обыкновенный хомяк (до 35 см в длину, масса - до 400 г и более), самый мелкий - хомячок Роборовского (4–5 см в длину, масса обычно не превышает 10 г).
2. В дикой природе хомяков можно встретить в степях, полупустынях и пустынях Евразии. Некоторые хомяки поднимаются в горы до 4000 м, некоторые с удовольствием живут рядом с человеком - на полях, в садах, огородах и даже в постройках.
3. Популярный во многих странах домашний питомец - золотистый, или сирийский хомячок в природе имеет довольно ограниченный ареал - его можно встретить в западной Сирии и приграничных районах Турции. Миллионы зверьков этого вида, живущие в домах и в лабораториях по всему миру, все происходят от одного-единственного выводка, добытого профессором Ахарони в 1930 году. Хомячков удалось размножить, и годом позже часть полученного потомства была вывезена в Англию, откуда они и начали свое дальнейшее «шествие по миру» в качестве домашних и лабораторных животных.

   

4. В неволе содержится также и несколько других видов: китайский хомячок, и представители рода мохноногих хомячков - джунгарский, хомячок Кэмпбелла и хомячок Роборовского. Остальные практически неизвестны никому, кроме специалистов-зоологов.
5. Представление о хомяках как о добродушных увальнях не совсем соответствует действительности. Большинство из них - звери довольно агрессивные. В природе почти все хомяки ведут одиночный образ жизни, не поддерживая сколько-нибудь постоянных положительных контактов с соплеменниками. Самец по запаху находит самку, готовую к спариванию, спаривается с ней, и на этом его участие в продолжении рода обычно заканчивается - выращивает детенышей самка в одиночку. Такая асоциальность хомяков распространяется и на общение с человеком: в неволе они, как правило, плохо приручаются, не привязываются к хозяину и не заинтересованы в общении с ним. У линий, которые на протяжении многих поколений воспитываются в неволе, агрессия по отношению к человеку обычно купирована, но не следует ждать того же от животных, выловленных в природе: при попытке взять их в руки они будут яростно кусаться, причем у представителей относительно крупных видов укусы могут быть очень болезненными.

   

6. Вопреки распространенному убеждению норы хомяков почти никогда не бывают сложными. В общем-то жизнь одиночки и не располагает к обзаведению большим и сложно устроенным жилищем. Нора хомяка, как правило, имеет один-два выхода, гнездовую камеру и, в некоторых случаях, кладовку. А вот объем запасов у некоторых видов может быть очень существенным. Хомяки не впадают в настоящую длительную спячку (как, например, суслики), поэтому им приходится заботиться о «продовольственном складе» на зиму - чтобы не так горестно было коротать долгие зимние вечера.

   

7. Одна из самых, наверное, известных особенностей хомяков - это их защечные мешки. Данное приспособление действительно заслуживает как минимум отдельного упоминания. Понятное дело, что для создания сколько-нибудь существенных кормовых запасов нужно иметь приспособление для их транспортировки. В данном случае эволюция «постаралась» - в защечных мешках хомяки могут переносить объем корма, сопоставимый с размерами самого хомяка.
8. Как всем известно, основу рациона хомяков составляет зерно (семена различных растений, как дикорастущих, так и культурных). Однако помимо этого хомяки могут использовать самые различные источники питания. Зеленые части растений используются в основном как источник воды - так как обильная роса выпадает далеко не всегда, а других способов получить воду в природе у хомяков чаще всего нет. Хомяки некоторых видов могут с удовольствием использовать в пищу различные плоды и корнеплоды. Также большинство видов в той или иной степени проявляют хищнические наклонности и восполняют нехватку белка за счет животной пищи - от насекомых до лягушек и ящериц.

   

9. Единообразие «хомячиного» облика и образа жизни имеет свои исключения. Например, название крысовидного хомяка говорит само за себя - по внешнему облику его действительно можно спутать с крысой. «Крысиный» цвет, удлиненная форма тела, относительно длинный хвост - всё это прекрасно сочетается с «крысиным» образом жизни: в отличие от хомяков других видов, крысовидный хомяк населяет относительно влажные местообитания и имеет соответствующий обмен веществ.
10. Всего известно 7 родов хомяков, включающих около 19 видов. Около - потому что статус некоторых форм остается предметом дискуссий зоологов. Хомячки джунгарский и Кэмпбелла ранее считались одним видом, но теперь видовой статус каждого из них не вызывает ни у кого сомнений. А вот хомячков барабинского, забайкальского и китайского одни исследователи считают разными видами, а другие - формами в пределах одного полиморфного вида. Они различаются числом хромосом, но дают плодовитое потомство.