Góc giải đáp: Cấu trúc nhiễm sắc thể là gì?

Nếu quan tâm tới kiến thức về sinh học, chắc hẳn mọi người đã từng nghe về nhiễm sắc thể. Tuy nhiên không phải ai hiểu rõ cấu trúc nhiễm sắc thể và chức năng của chúng. Bài viết này sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc kể trên.

1. Tìm hiểu chung về nhiễm sắc thể

Trước khi nghiên cứu về cấu trúc nhiễm sắc thể, chúng ta cần nắm được nhiễm sắc thể là gì? Đây là một dạng vật thể di truyền, chúng được tìm thấy ở nhân tế bào. Đặc điểm nhận dạng của chúng khá đơn giản, các nhiễm sắc thể có dạng sợi ngắn, số lượng lớn và có nhiều hình dạng khác nhau. 

Nhiễm sắc thể có số lượng tương đối lớn với nhiều hình dáng khác nhau

Trong đó, nhiễm sắc thể có khả năng phân li, tự nhân đôi, bên cạnh đó chúng cũng có thể là tổ hợp ổn định. Các nhà khoa học cho biết cấu trúc của nhiễm sắc thể thay đổi bất thường có thể dẫn tới những yếu tố di truyền mới, đây có thể là yếu tố di truyền có tác động tích cực hoặc tiêu cực. Chính vì thế chúng ta cần nghiên cứu và tìm hiểu thật kỹ về nhiễm sắc thể nói chung, cấu trúc của chúng nói riêng.

Hai dạng thường gặp nhất là nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính và điểm tương đồng lớn nhất đó là về cấu tạo. Cả hai loại kể trên đều cấu tạo bởi Protein, ADN và tồn tại theo cặp. Bên cạnh đó, khi tìm hiểu về hai dạng nhiễm sắc thể này, người ta còn phát hiện ra rằng cả hai có gen quy định tính trạng cơ thể, đồng thời chu kỳ phát triển có nhiều điểm tương đồng. Thông thường, nhiễm sắc thể sẽ trải qua một số giai đoạn điển hình như: nhân đôi, đóng và tháo xoắn, phân li,…

Điểm khác biệt đó là một cặp nhiễm sắc thể giới tính có thể chứa hai thành tố khác nhau, đây chính là yếu tố quy định giới tính cho con người. Trong khi đó, một cặp nhiễm sắc thể bình thường sẽ bao gồm hai thành tố cùng dạng. Chúng ta nên lưu ý đặc điểm này để phân biệt chính xác hai loại nhiễm sắc thể kể trên.

Nhiễm sắc thể giới tính và nhiễm sắc thể bình thường là hai dạng phổ biến nhất

2. Đặc điểm cấu trúc nhiễm sắc thể

Một trong những thông tin quan trọng mà bạn không nên bỏ qua đó là cấu trúc nhiễm sắc thể. Như đã phân tích ở trên, ADN và Protein là hai yếu tố chính cấu thành nên nhiễm sắc thể. Trong đó, protein thường ở dạng khối cầu, chúng được bao quanh bởi các phân tử ADN, người ta gọi mỗi phần như vậy là một đơn vị cấu trúc nhiễm sắc thể - nuclêôxôm.

Trên thực tế, nhiễm sắc thể tìm thấy trong cơ thể người sở hữu hình dáng tương đối đa dạng, có loại hình chữ V, hình que, hình hạt,… Đặc biệt, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng chiều dài của nhiễm sắc thể kém chiều dài của phân tử ADN từ 15.000 tới 20.000 lần. Nguyên nhân là do phân tử ADN cấu thành nên nhiễm sắc thể quấn quanh protein. Đặc điểm này giúp quá trình phân bào diễn ra dễ dàng hơn rất nhiều.

Nhìn chung, cấu trúc nhiễm sắc thể tương đối đơn giản, nếu là một người đam mê về sinh học, bạn sẽ cảm thấy khá hứng thú và muốn khám phá nhiều hơn về chức năng của nhiễm sắc thể.

Cấu trúc nhiễm sắc thể được tạo nên từ phân tử ADN và Protein

3. Nhiễm sắc thể có chức năng gì?

Chắc hẳn mọi người rất tò mò về chức năng, nhiệm vụ của các loại nhiễm sắc thể, đây là những thông tin cực kỳ bổ ích và chúng ta nên biết.

Một trong những nhiệm vụ chủ yếu của nhiễm sắc thể đó là lưu thông tin di truyền, chúng thường lưu trữ thông tin qua gen. Trên thực tế, gen nằm ở nhiều vị trí trên một nhiễm sắc thể và chúng sẽ di truyền giống nhau. Chính vì lý do này nên nhiễm sắc thể được coi là cơ sở quy định đặc điểm di truyền của con người và các loài động vật khác ở cấp độ tế bào.

Bên cạnh khả năng lưu trữ, mỗi nhiễm sắc thể đều có nhiệm vụ bảo vệ và truyền đạt các thông tin di truyền. Điều này được thực hiện thông qua quá trình nhân đôi, tổ hợp và phân li, như vậy nếu các quá trình trên không diễn ra thì nhiễm sắc thể rất khó đảm bảo khả năng truyền đạt thông tin di truyền.

Nhiễm sắc thể giữ vai trò quan trọng như: lưu trữ, bảo vệ và truyền đạt thông tin di truyền

Ngày nay, sau khi nghiên cứu kỹ về cấu trúc nhiễm sắc thể, các nhà khoa học còn phát hiện ra khả năng điều hòa hoạt động gen của chúng. Để có thể điều hòa hoạt động gen, các nhiễm sắc thể bắt buộc phải thực hiện quá trình đóng xoắn, tháo xoắn và khiến cho ADN trở về dạng mạch thẳng, thay vì quấn xung quanh phân tử Protein như ban đầu.

Ngoài ra, trong một số trường hợp, nhiễm sắc thể còn tham gia vào quá trình phân chia vật chất di truyền tới các tế bào con. Chúng sẽ đảm bảo tế bào con được phân chia vật chất đồng đều nhất có thể.

4. Góc giải đáp: thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể có đáng lo hay không?

Trên thực tế, có rất nhiều trường hợp ghi nhận sự thay đổi bất thường trong cấu trúc nhiễm sắc thể, đây là nguyên nhân ảnh hưởng tới hoạt động sản xuất protein của cơ thể. Một số thay đổi thường gặp hiện nay là: hiện tượng chuyển vị, đảo ngược, bản sao hoặc xóa,… 

Hiểu đơn giản hiện tượng chuyển vị xảy ra khi một đoạn nhiễm sắc thể đột nhiên đứt gãy và gắn vào đoạn nhiễm sắc thể khác. Trong khi đó, đảo ngược có thể diễn ra theo hai hướng, đó là đảo ngược tâm động hoặc đảo ngược tâm… Dù là cấu trúc của nhiễm sắc thể biến đổi theo cách nào đi chăng nữa, chúng ta cũng nên quan tâm theo dõi

Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể là nguyên nhân gây hội chứng Down, Patau

Không thể phủ nhận rằng khi cấu trúc của nhiễm sắc thể thay đổi, con người sẽ chịu nhiều ảnh hưởng, trong đó khả năng tăng trưởng và phát triển của một số cơ quan trong cơ thể trở nên kém hơn so với bình thường. Thậm chí, nhiều người phải đối mặt với các vấn đề sức khỏe như hội chứng siêu nữ, Down hoặc Patau,… 

Một số yếu tố làm gia tăng nguy cơ đột biến cấu trúc của nhiễm sắc thể là: chất phóng xạ, các loại hóa chất có trong thuốc trừ sâu, diệt cỏ,… Đó là lý do vì sao mọi người nên thận trọng khi sử dụng hóa chất cho cây trồng, vật nuôi.

Hy vọng rằng qua bài viết này mọi người sẽ có cái nhìn tổng quan về nhiễm sắc thể cũng như đặc điểm cấu trúc nhiễm sắc thể. Ngoài ra chúng ta cũng không nên chủ quan trước hiện tượng đột biến cấu trúc của nhiễm sắc thể đâu nhé!