Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

A kromoszómák és a sejtmagvacska (nucleolus)

A kromoszómák és a sejtmagvacska (nucleolus)

A DNS aktivitása a nukleoszómákra való feltekeredésével és további tömörülésével jelentősen csökken. Különösen a H1 hiszton jelenléte gátolja a benne tárolt információk átírását. A sejtosztódások közötti szakaszban, az ún. interfázisban is megfigyelhetünk a kromatinállományban olyan szakaszokat, amelyek soha nem tekerednek le. Ezeket az információ leadásában részt nem vevő, inaktív részeket heterokromatinnak nevezzük. A letekeredett, és így kevésbé festődő részek neve eukromatin. Ezek folyamatosan leadják a bennük tárolt információkat.

Sejtosztódáskor az egész kromatinállomány fénymikroszkóppal is látható pálcikaszerű testekké, kromoszómákká tömörül össze. A heterokromatikus és az eukromatikus részek a kromoszómákon egymástól elkülönülten helyezkednek el. Annak érdekében, hogy minden utódsejtbe azonos mennyiségű örökítő anyag jusson, a DNS anyaga az interfázisban megkettőződik. Ennek eredményeképpen a kromoszómák a sejtosztódás kezdetén két leánykromoszómát (kromatid) tartalmazó páros struktúrákként jelennek meg, amelyeknek alkotóit csak a centromeron nevű kromoszómarészlet tartja össze. Az összetömörült DNS-t tartalmazó kromomerek és az azokat egymással összekapcsoló kromonéma-fonalak a kromatidok alapanyagába, a mátrixba ágyazódnak.

Részlet a vöröshagyma (Allium cepa, Alliaceae) gyökércsúcsának hosszmetszetéből. A mitózis egyes fázisai és a kromoszómák is megfigyelhetők (Nyakas Antónia felvétele)
Részlet a vöröshagyma (Allium cepa, Alliaceae) gyökércsúcsának hosszmetszetéből. A mitózis egyes fázisai és a kromoszómák is megfigyelhetők (Nyakas Antónia felvétele)

A sejt minden egyes kromoszómája azonosítható a nagysága, a formája és a sávozottsága alapján. A kromoszómaszerelvényt alkotó kromoszómák száma fajonként igen eltérő lehet, és nem függ a taxon[243] evolúciós[244] törzsfán elfoglalt helyétől. A termesztett növények közül pl. a lóbab 12, a kukorica 20, a szója 40, a búza 42, a dohány és a burgonya 48 kromoszómát tartalmaz testi sejtjében. A fészekvirágzatú Haplopappus gracilis sejtjeiben 4, a kígyónyelv egy sejtjében pedig mintegy 1260 kromoszóma van.

Kukorica (Zea mays, Poaceae) hímnemű virágzata (buga) (Turcsányi Gábor felvétele)
Kukorica (Zea mays, Poaceae) hímnemű virágzata (buga) (Turcsányi Gábor felvétele)

Közönséges búza (Triticum aestivum, Poaceae) kalászvirágzata (Turcsányi Gábor felvétele)
Közönséges búza (Triticum aestivum, Poaceae) kalászvirágzata (Turcsányi Gábor felvétele)

Burgonya (Solanum tuberosum, Solanaceae) (Seregélyes Tibor felvétele)
Burgonya (Solanum tuberosum, Solanaceae) (Seregélyes Tibor felvétele)

Kígyónyelv (Ophioglossum vulgatum, Ophioglossaceae) (Seregélyes Tibor felvétele)
Kígyónyelv (Ophioglossum vulgatum, Ophioglossaceae) (Seregélyes Tibor felvétele)

A legtöbb kromoszómán egy vagy két befűződést figyelhetünk meg. Az ízület (centromeron) a kromoszóma ún. elsődleges befűződésénél, egy heterokromatikus részletben található. Sok egyszikű növény kromoszómáján nincs elsődleges befűződés, és centromeron sem alakul ki. Azokban a növényi sejtekben, ahol a centromeron jelen van, sejtosztódáskor az elsődleges befűződés két oldalán egy-egy korong alakú, a magorsófonalak megtapadására szolgáló képződmény jelenik meg. Ennek neve kinetochor. A centromeron nélküli szervezetek kromoszómáin a magorsófonalak szétszóródva tapadnak meg. A kromoszómák centromeron által összekötött karjai a végdarabok (telomer). Egyes kromoszómákon másodlagos befűződés is megfigyelhető, amely egy függeléket (satellit) köt a kromoszómához. Ez a befűződés tulajdonképpen semmivel sem vékonyabb, mint a kromoszóma többi része, de fonalai lazábban helyezkednek el, és ezért tűnik vékonyabbnak. A másodlagos befűződés a sejtmagvacska sejtosztódást követő kialakulásának a helye; ezért nukleólusz-organizátornak is nevezzük.

Egyes sejtekben előfordul a kromatinnak egy különleges formája, a politén kromoszóma, amelyben fénymikroszkóp alatt még az egyes gének[245] is jól kivehetők. A politén kromoszóma kromatidok vastag nyalábjaiból áll, amelyek úgy jönnek létre, hogy a megduplázódott kromoszómák a sejt osztódásának hiányában sok elmaradt sejtciklust követően is egymással összetapadva maradnak. Politén kromoszómák a bab, a borsó, a mák, a búza, a kukorica és a hagyma nemzetséghez tartozó növények bizonyos sejtjeiben (pl. a bab csírafüggesztősejtjeiben) fordulnak elő leggyakrabban. Sokszor előfordul az is, hogy a sejtosztódás nélkül megduplázódott kromoszómák elválnak egymástól, és a sejtmagban együtt maradnak. Ilyenkor beszélünk poliploidiáról. A poliploidia révén az evolúció folyamán sok, számunkra előnyös tulajdonságú növény jött létre. Így pl. a közönséges búza hatszoros (hexaploid) kromoszóma-garnitúrájú. Négyszeres és kétszeres kromoszómaszámú vonalak keresztezésével állítják elő a cukorrépa termesztett hibridjeit[246] is.

Vetemény bab (Phaseolus vulgaris, Fabaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)
Vetemény bab (Phaseolus vulgaris, Fabaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)

Mák (Papaver somniferum, Papaveraceae) toktermése (Turcsányi Gábor felvétele)
Mák (Papaver somniferum, Papaveraceae) toktermése (Turcsányi Gábor felvétele)

Közönséges búza (Triticum aestivum, Poaceae) kalászvirágzata (Turcsányi Gábor felvétele)
Közönséges búza (Triticum aestivum, Poaceae) kalászvirágzata (Turcsányi Gábor felvétele)

Kukorica (Zea mays, Poaceae) hímnemű virágzata (buga) (Turcsányi Gábor felvétele)
Kukorica (Zea mays, Poaceae) hímnemű virágzata (buga) (Turcsányi Gábor felvétele)

Vöröshagyma (Allium cepa, Alliaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)
Vöröshagyma (Allium cepa, Alliaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)

A sejtmagvacskák a sejtmag meglehetősen sűrű állományú részei. Számuk fajra jellemző. A riboszomális RNS (rRNS) szintézisének és a riboszóma-alegységek képzésének a helyei.

A keleti jácint (Hyacinthus orientalis, Hyacinthaceae) gyökércsúcssejtjének sejtmagja sejtmagvacskával és kromatinállománnyal (Fridvalszky Lóránt felvétele)
A keleti jácint (Hyacinthus orientalis, Hyacinthaceae) gyökércsúcssejtjének sejtmagja sejtmagvacskával és kromatinállománnyal (Fridvalszky Lóránt felvétele)



[243] Taxon valamennyi rendszertani egység (faj, alfaj, változat, forma, törzs, osztály, rend, család, nemzetség stb.) közös neve.

[244] Az evolúció szó jelentése: fejlődés. A biológiai evolúció (törzsfejlődés) az élő anyag keletkezése az élettelenből és változatosságának kialakulása a Föld története folyamán.

[245] Génnek többnyire a DNS egy fehérjét kódoló, vagy pedig egy tulajdonság fenotípusos megjelenését meghatározó darabját tekintjük. A gének együtt alkotják az egyed genetikai információit tartalmazó genomot. Az újabb felfedezések (áthelyeződő, valamint egymást átfedő gének, információleadásban közre nem működő ismétlődő szekvenciák megismerése) tükrében a gén és a genom pontos körülhatárolhatóságát sokan vitatják.

[246] A hibridizáció kereszteződést jelent, aminek eredményeképpen keverékfajok, keverékvonalak stb. (együttesen: hibridek) keletkeznek.