Хромосомний портрет

Все, що робить людину людиною, пшеницю — пшеницею, слона — слоном і щуку — щукою, укладене в батьківських хромосомах. Хромосоми — дрібні тільця, побудовані в основному з молекул дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК). Це найважливіша структура в ядрі.

Число і форму хромосом постійні для кожного виду рослин і тварин. Хромосоми мають чудову властивість розмножуватися: при цьому кожна хромосома з оточуючих її органічних речовин синтезує свою точну копію. Дочірні хромосоми розходяться при поділі клітини в протилежні сторони і утворюють ядра дочірніх клітин.

Хромосоми розмножуються при кожному клітинному розподілі, і дочірня клітина завжди отримує стільки ж хромосом, скільки було в материнській.

А батьки і нащадки? Як у них зберігається однакове число хромосом? Просто: статеві клітини містять половину їх набору. У людини, наприклад, в кожній клітині тіла з 46 хромосом, які представлені 23 парами. Між собою всі пари різні, всередині ж себе вони абсолютно схожі. І з кожної такої пари в статеву клітину потрапляє точно по одній хромосомі. Так відбувається при дозріванні і чоловічих, і жіночих статевих клітин у всіх живих організмів — парні хромосоми розходяться в різні клітини. Тому у людини в статевих клітинах не 46, а 23 хромосоми, у пшениці не 42, а 21, у кукурудзи не 20, а 10, у гороху не 14, а 7 і т. д. При заплідненні 23 материнські і 23 батьківські хромосоми знову утворюють 46 хромосом, властивих всім клітинам людського тіла. І це у всіх рослин і тварин.

Таким чином, в хромосомах кожної клітини організму представлено все те матеріальне, що отримане ним від матері та батька.

Ми не можемо тут розглядати багато цікавих і важливих питань: чому, наприклад, одні ознаки успадковуються, а інші — ні, які закономірності прояву батьківських ознак у наступних поколіннях, як спадкові особливості виявляють себе в індивідуальному розвитку організму, чому в кожній клітині тіла «працюють» не всі спадкові задатки, укладені в хромосомах, а тільки ті, що потрібні для того, щоб зробити цю клітинку такою, якою вона повинна бути.

Підкреслимо тільки одне: вже давно твердо встановлено, що гени — матеріальні задатки спадкових властивостей — розташовані в хромосомах, що разом з хромосомами вони передаються з покоління в покоління, що закономірності поведінки хромосом лежать в основі практичної селекції і, нарешті, що ці закономірності єдині для всіх живих організмів.

Значить, хромосоми — це своєрідний внутрішньоклітинний «портрет» організму, де особливим чином закодовані всі властивості і якості, отримані ним від батьків.

Статеві хромосоми у чоловіків відрізняються один від одного, а у жінок вони парні. Варто підкреслити цю деталь, так як в ній укладено «секрет» статі: при дозріванні чоловічих статевих клітин половина з них отримує одну статеву хромосому, а інша половина — другу. У жінки статеві хромосоми парні, і все яйцеві клітини містять однаковий набір хромосом. Якщо при заплідненні поєднуються статеві клітини, що містять однакові статеві хромосоми, виходить жіноча особина, а якщо різні — чоловіча.

Отже, хромосоми визначають спадкові якості організму. Висновок очевидний: будь-яка, навіть невелика зміна якої-небудь із хромосом не залишається безслідною для тієї клітини, де вона відбулася. Якщо клітин зі зміненими хромосомами багато, то це порушить роботу окремих тканин або органів. Якщо ж зміненою виявиться одна з статевих клітин, тоді всі клітини нащадка, що розвинувся із такої клітини, будуть нести в собі змінену хромосому.

Незначні зміни структури хромосом можна виявити навіть в самі сильні мікроскопи. Однак іноді змінюється число хромосом або вони розділяються на великі, чітко помітні шматки.

У ссавців тварин і людини такі порушення завжди пов’язані з хворобливими наслідками. У людини відомі дуже важкі каліцтва, викликані нестачею або надлишком однієї з хромосом (45 або 47 замість нормальних 46). Деякі з них починають розвиватися з віком і, якщо захопити хворобу в ранньому дитинстві, то можна своєчасно почати лікування: це запобіжить або послабить її розвиток.

Наприклад, якщо через хромосомну поразку в організмі порушений синтез якогось важливого гормону, то з часом людина почне страждати від неправильного, хворобливого обміну речовин. Але можна відновити нормальний обмін речовин — для цього людині разом з їжею потрібно отримувати лікувальну дозу відсутнього у неї гормону. Тому вже зараз у багатьох країнах новонароджені піддаються всебічному медичному обстеженню для виявлення можливих спадкових порушень в нормальному обміні речовин: хвороба повинна бути захоплена в самому початку!

Зараз є методи, які дозволяють число хромосом у статевих клітинах рослин, а значить і в клітинах тіла їх нащадків, збільшити в кілька разів. Дуже часто такі багатохромосомні (поліплоїдні) рослини відрізняються від батьків гігантизмом або великим вмістом яких-небудь речовин. А це з великою користю можна використовувати в селекції: для сільського господарства.

Поліплоїдна м’ята теж набагато багатше ефірними маслами, ніж проста, а у поліплоїдних зерно гречки багато більші, ніж у звичайної.

Чим краще вивчено успадкування різних ознак у того чи іншого організму і чим детальніше відомі деталі будови хромосом, тим точніше можна прогнозувати результати схрещування різних форм і розраховувати схеми схрещування, щоб розумно і доцільно створювати нові форми рослин і породи тварин для сільського господарства.

Автор: Ю. Керкіс.