Chromosom je obal obsahující část genomu, to znamená, že obsahuje některé geny organismu. Důležité je zde slovo „balíček“: chromozomy pomáhají buňce udržet velké množství genetické informace přehledné, uspořádané a kompaktní.
Chromozomy se skládají z DNA a bílkovin. Většina živých organismů má chromozomy, které jsou lineární, jako kousky tlustého vlákna, a jsou uloženy v jádře, kulovitém vaku uvnitř buňky.
Kolik chromozomů mají organismy?“
U několika velmi jednoduchých forem života, jako jsou bakterie, je celý genom zabalen do jediného chromozomu. Ale jiné organismy, jejichž genomy jsou tisíckrát nebo dokonce milionkrát větší než genomy bakterií, rozdělují svůj dědičný materiál mezi řadu různých chromozomů. O kolik přesně chromozomů se jedná, závisí na druhu. Komár má 6 chromozomů, rostlina hrachu 14, slunečnice 34, člověk 46 a pes 78.
Blízce příbuzné druhy mají obvykle podobný počet chromozomů. Například šimpanzi, naši nejbližší příbuzní, mají v každé buňce 48 chromozomů. Kromě tohoto obecného pravidla však existuje jen velmi málo racionálních důvodů pro to, kolik chromozomů mají jednotlivé druhy. Bylo by vhodné, kdyby existoval jakýsi „evoluční žebříček“, kde by složitější organismy měly více chromozomů, ale příroda takto nefunguje. Zlaté rybky, které tráví dny plaváním v kruzích, líným vyfukováním bublinek a vznášením se u horního okraje misky v očekávání rybích vloček, mají 94 chromozomů. Kočky se svými pronikavými loveckými technikami a tisíci způsoby, jak mručivě manipulovat s lidmi, jich mají pouze 38.
Čím se liší jeden chromozom od druhého?
Ačkoli jsou si v základu podobné, různé chromozomy se mírně liší velikostí a tvarem. Kromě toho se při barvení chromozomů fluorescenčními barvivy vytvářejí charakteristické vzory světlých a tmavých pruhů. Tyto jemné rozdíly umožňují buněčným biologům odlišit od sebe různé chromozomy podobně, jako se terénní biologové učí rozlišovat členy hejna velryb podle znaků a jizev na jejich ploutvích.
Největší chromozom organismu se obecně označuje jako chromozom 1, další největší jako chromozom 2 atd. Různé chromozomy obsahují různé geny. To znamená, že každý chromozom obsahuje určitou část genomu. Například gen pro alfa globin, součást bílkoviny hemoglobinu, která přenáší kyslík v červených krvinkách, se u člověka nachází na chromozomu 16. Gen pro beta globin, druhou část bílkoviny hemoglobinu, se nachází na chromozomu 11.
Zachované chromozomy lze vyfotografovat a seřadit podle velikosti a vytvořit karyotyp, tabulku, kterou vědci používají ke studiu chromozomů. Karyotyp není dostatečně podrobný, aby vám řekl o jednotlivých genech na chromozomu, ale může vám říci, zda jsou chromozomy jako celek v pořádku, a může pomoci lékařům diagnostikovat a pochopit nemoci. Například lidé s Downovým syndromem mají příliš mnoho chromozomů a přestavby chromozomů (kdy se část chromozomu odlomí a znovu připojí k jinému chromozomu) jsou spojeny s některými druhy rakoviny.
Běžný pohled na jakýkoli karyotyp vám řekne jednu z nejdůležitějších skutečností o chromozomech: Jsou v párech. Členové páru mají stejnou velikost a tvar a mají stejnou kresbu pásů. Jinými slovy, každý člověk má ve skutečnosti dvě kopie chromozomu 1, dvě kopie chromozomu 2 atd. Lidské buňky obsahují 23 párů chromozomů.
Většina chromozomů organismuzpravidla všechny kromě jednoho páru se nazývají autozomy, které jsou stejné u mužů i žen. Člověk má 22 párů autozomů.
Mnoho organismů má také pár pohlavních chromozomů, které se u samců a samic liší. U člověka má samice dva identické pohlavní chromozomy. Muž má jeden pohlavní chromozom, který je stejný jako u žen, a jeden, který je menší a jinak tvarovaný. Ve vědecké zkratce se pohlavní chromozomy ženy označují jako XX a pohlavní chromozomy muže jako XY.
Pohlavní chromozomy mnoha dalších druhů mají podobný vzorec, ale není to jediná možnost. U lučních koníků mají samice dva identické pohlavní chromozomy, zatímco samci mají pouze jeden pohlavní chromozom a říká se jim XO. U ptáků, motýlů a můr mají dva identické pohlavní chromozomy právě samci, kteří jsou XX, a samice jsou XY nebo XO.