Forskjellen mellom kromosom og kromatid

Hovedforskjell - kromosom vs kromatid

DNA bærer den genetiske informasjonen til et individ gjennom sitt avkom. DNA eksisterer i en dobbeltstrenget struktur inne i cellekjernen. Begge disse DNA-strengene blir viklet sammen for å danne en dobbel-helix. Kromosomer er de trådlignende strukturer som består av et tett spolt dobbeltstrenget DNA-molekyl rundt histonproteiner; kromatid refererer til en av de to tråd-lignende strengene som et kromosom deler i lengderetningen under celledeling. De nøkkelforskjell mellom kromosom og kromatid er deres struktur; et kromosom har den mest kondenserte strukturen av DNA, mens et kromatid har den uoppløste kondenserte strukturen av DNA.

Denne artikkelen studerer,

1. Hva er et kromosom
     - Definisjon, egenskaper, klassifikasjoner
2. Hva er en kromatid
     - Definisjon, egenskaper
3. Hva er forskjellen mellom kromosom og kromatid

Hva er et kromosom

Et kromosom er en struktur hvor DNA er pakket inn i sin meget kondenserte form. Den består av lange DNA-kjeder som er forbundet med proteiner. De fleste prokaryoter inneholder et fritt flytende, enkelt, sirkulært kromosom. Den ligger på nukleoid. De prokaryote kromosomene inneholder ikke introner. Deres gener er uttrykt som grupper som heter operoner. Prokaryoter består av histon-lignende proteiner assosiert med deres DNA. Annet enn det inneholder bakterier ekstrakromosomale elementer som kalles plasmider. I eukaryoter er kromosomer lokalisert i kjernen som er innelukket av en separat membran. DNA er tett viklet rundt histonproteiner. DNA-strenger er ca. 150-200 lange og vikle to ganger rundt en kjerne bestående av åtte histonproteiner. Strukturen kalles nukleosom. Denne viklingen gir strukturell støtte og tillater kontroll av genaktivitet.

Hos mennesker er det funnet 46 individuelle kromosomer: 22 par autosomer og to sexkromosomer. Et funksjonelt kromosom har en opprinnelse av replikasjon, sentromere og telomerer. Fire kromosomtyper kan identifiseres basert på sentromereposisjonen. De er telocentriske, akrocentriske, submetacentriske og metakentriske kromosomer. Kjernedivisjon kan arresteres ved metafase for å studere kromosomer. Prosessen, der unormaliteter av kromosomene er identifisert, kalles karyotyping.

Figur 1: Spektral karyotype

Hva er en kromatid

Et kromosom består av ett DNA-molekyl. Under S-fasen av cellen blir DNA doblet i mengden for å komme inn i celledeling. En ny kopi av en DNA-streng dannes ut fra den genetiske informasjonen som bæres av den eksisterende strengen. Imidlertid forblir antallet kromosomer i cellen den samme. Således inneholder hvert kromosom to kopier av DNA-tråder. En av DNA-strengene i et kromosom er referert til som et kromatid. Derfor er et kromatid en enkelt DNA-streng. Den har en trådlignende struktur og består av kromatinfibre. DNA wraps rundt proteiner kalt histoner og spoler videre for å danne kromatidfibre.

De to kromatidene som finnes i et kromosom, kan identifiseres som et søsterkromatidpar. Søsterkromatid Parene er samlet sammen av sentromere. Søsterkromatider separeres under anafase. Anafase er den tredje fasen av M-fasen av cellesyklusen. Kromatider er funnet i sin mest kondenserte tilstand ved anafasen. Separerte søsterkromatider er så kjent som datterkromosomer. Søsterkromatider er identiske i informasjonen de bærer. Derfor er søsterkromatider ansett som homozygote. Imidlertid kan mutasjoner forekomme under replikasjonen. En mutasjon i den nylig dannede strengen gjør således søsterkromatider heterozygotiske. Maternal og paternal homologe kromosomer par under seksuell reproduksjon. Denne typen kromatidpar er referert til som ikke-søster kromatider.   

Figur 2: Makrostruktur av DNA

Forskjellen mellom kromosom og kromatid

Kondensasjon

kromosom: DNA kondenseres 10 000 ganger for å danne et kromosom. Således er et kromosom den mest kondenserte formen av DNA

kromatid: DNA kondenseres 50 ganger for å danne et kromatid. Således er et kromatid mindre kondensert enn et kromosom.

Innhold

kromosom: Et kromosom består av et enkelt, dobbeltstrenget DNA-molekyl.

kromatid: Et kromatid består av to DNA-tråder som knytter seg sammen av deres sentromere.

Struktur

kromosom: Et kromosom er en tynn, båndlignende struktur.

kromatid: Et kromatid er en tynn og lang, fibrøs struktur.

Genetisk materiale

kromosom: Homologe kromosomer er ikke identiske. De kan ha forskjellige alleler av samme gen.

kromatid: Homologe søsterkromatider er identiske.

Scene

kromosom: Kromosomer vises i M-fase.

kromatid: Kromatider opptrer i interfasen.

Funksjon:

kromosom: Kromosomer er involvert i fordelingen av genetisk materiale.

kromatid: Kromatider er involvert i metabolisme og andre aktiviteter i cellen.

Konklusjon 

Et kromosom består av et enkelt DNA-molekyl mens en kromatid består av to identiske DNA-tråder som er samlet sammen av sentromeren. Kromosomer deltar generelt i fordelingen av genetisk materiale i kjernedivisjonen. Kromatider deltar i metabolisme og regulering av genuttrykk. Likevel kondenseres DNA 10 000 ganger i et kromosom mens det kondenseres 50 ganger seg selv i et kromatid. Dermed er nøkkelforskjellen mellom et kromosom og et kromatid i kondensasjonsnivået.

Henvisning:
1. Higgins, N. P., kromosomstruktur. ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES. 2015 http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/03-EstructuraDelGenoma/cromosomeStructure.pdf 8. februar 2017
2. "kromosom". National Human Genome Research Institute. 8. februar 2017 https://www.genome.gov/26524120/chromosomes-fact-sheet/

Bilde Courtesy:
1. "Sky spectral karyotype" fra National Human Genome Research Institute - funnet på: National Human Genome Research (USA) - kopiert fra wikipedia: no. (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "0321 DNA Macrostructure" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia