admin / 03.09.2019

Сколько у кошки хромосом

Теоретический аспект вопроса

Хромосома – важная единица ядра клетки, которая несёт в себе генетическую информацию. Она представлена молекулой ДНК, которая образует комплексы с белками-гистонами. Гистоны в свою очередь содержат большое количество лизина и аргинина. В микроскопе хромосомы отчётливо видны в период деления клетки, в неделящейся клетке они заметны плохо – нити ДНК слишком сильно вытянуты и тонки.

У кошек насчитывается 19 пар хромосом, путём несложных вычислений, можно определить, что весь наследственный материал у них расположен в 38-ми хромосомах. Для сравнения, у человека это количество равно 46, то есть в 23-х парах.

Кошки, как и люди – это многоклеточные организмы. Клетка – мелкая структура организма, способная к самовоспроизведению, в состав которой входят компоненты, которые взаимодействуют между собой. Эти компоненты именуются органеллами. Клетки кошек состоят из следующих органелл:

  • Лизосома – самые мелкие клеточные органеллы, представлены они в виде пузырьков, внутри которых содержатся ферменты, которые помогают им нести их главную функцию – расщепление жиров, белков и углеводов.
  • Аппарат Гольджи – система полостей, в которых происходит накопление и распределение по клетке поступивших макромолекул. Также аппарат Гольджи участвует в образовании лизосом.
  • Центриоли – расположены в клеточном центре, представляют собой цилиндры из микротрубочек. Именно микротрубочки определяют форму и геометрию клетки и ориентируют органеллы при их движении.
  • Плазматическая мембрана – отделяет клетки от соседних элементов.
  • Волокна цитоскелета – образованы белками-филаментами, которые формируют опорно-двигательный аппарат клетки и структурируют её. Именно благодаря филаментам клетки могут менять свою форму и взаиморасположение органелл.
  • Митохондрии – источник энергии клетки. Могут иметь форму шара, нити или палочки. Внутри неё происходит процесс преобразования энергии поступивших в клетку питательных веществ в энергию АТФ.
  • Эндоплазматическая сеть – система, которая состоит из канальцев и полостей, которые имеют разную форму и размеры. Данная органелла выполняет функции перемещения и обмена веществ внутри клеток, также являются местом, где прикрепляется рибосома, покинувшая ядро.
  • Рибосома – мелкие немембранные органеллы, на поверхности которых осуществляется синтез белков.
  • Ядро – самая крупная органелла, присутствующая в клетке. Именно там находится генетическая информация об организме, заключённая в молекулу ДНК.
  • Ядрышко – округлое тельце, которое находится непосредственно в ядре. Является местом сборки рибосом.

Важно понимать, что то, какие признаки получит будущее потомство, зависит вовсе не от количества генов, а от порядка и последовательности расположения огромного количества входящих в ген аминокислот. Генов в кошачьем ДНК около 20 тысяч, они состоят из четырёх аминокислот, которые собраны в группы по три. Эти группы впоследствии формируют алфавит из 64 букв, в котором одна буква обозначает начало одного гена. Он, в свою очередь, несёт информацию о каком-либо индивидуальном свойстве организма.

Пути деления клеток у кошек:

  1. Митоз – клетка делится после того, как накопила достаточное количество аминокислот. При этом хромосомы воспроизводят сами себя, удваиваются, где дочерние клетки – это точная копия своих родителей. При этом гены имеют 2 и более уровней проявления – доминантные и рецессивные. Митозом делятся соматические клетки.
  2. Мейоз – при котором у кошек каждому из родителей нужно передать гены только от одной хромосомы, входящей в эту пару. В отличие от митоза, в ходе мейоза число хромосом уменьшается в 2 раза. В момент соединения яйцеклетки со сперматозоидом, несущие в себе половинное количество хромосом – по одной из пары – формируется полный набор – 19 пар. Мейозом делятся половые клетки.

Соматические и половые клетки отличны друг от друга тем, что половые клетки дают начало следующему поколению гамет, а соматические клетки не принимают участия в процессе полового размножения, потому и не оставляют потомства. Существует версия, что роль соматических клеток – поддержание размножения и выживаемости половых клеток.

Кариотип – набор генов – которым обладают современные кошки, был получен от их непосредственного генетического предка – Дикой Африканской кошки. Её гены входят в состав основного набора у кошек всех пород.

Хромосомный набор домашней кошки

Мутация – это частичное изменение генетического кода. Причины мутаций:

  • Неполное деление молекул ДНК при мейозе;
  • Неполное деление молекул ДНК при митозе;
  • Воздействие на деление какого-либо мутагена, например, никотина или радиация.

Особенности кариотипа некоторых пород

Существуют группы генов, изученные наукой. Известно их расположение и свойства.

По влиянию на организм они разделены на:

  1. Гены формы тела;
  2. Гены длины и текстуры шерсти;
  3. Рисунок и окрас шерсти.

Гены окраса также распределены на 3 группы:

  1. Гены цвета – гены, отвечающие за плотность и оттенок шерсти;
  2. Гены рисунка – яркость цвета и рисунок;
  3. Гены, ответственные за маски, которые могут появиться в окрасе кошки.

Гены формы тела — формируют важные внешние признаки, такие как лапы, уши, хвост. Ниже приведены некоторые из них:

  • Нормальные уши/Уши шотландской вислоухой;
  • Лишние пальцы на лапах/Обычные лапы;
  • Манкс – не имеющие хвоста вовсе/Изломанный хвост/Обычный хвост.

Гены шерсти – ответственны за текстуру, длину шерсти:

  • Гены Сфинкса – к бесшерстности сфинксов приводит рецессивная мутация, в то время обычная аллель доминирует и формирует у кошек обычную шерсть.
  • Гены длинношерстности — образуется в итоге рецессивной мутации, что позволило получить такие породы, как Сибирская, Ангорская, Персидская.

Гены окраса или цвета шерсти – имеют три подгруппы:

  • Гены чёрного цвета шерсти – имеют в целом 3 аллели, но помимо них имеют также аллель альбинизма.
  • Гены рыжего окраса имеют 2 аллели: окрас и полное отсутствия оранжевого.

В данной статье мы рассмотрели основные моменты и понятия генетики кошек, касающиеся в основном внешнего вида. Главное помнить, что все не так просто, как кажется на первый взгляд, углубляться в эти вопросы, изучать мелочи можно бесконечно!

Количество хромосом у животных

У кошек число пар хромосом 19 и общее количество частиц наследственности – 38. Каждый ген отвечает за отдельную особенность организма, причём многие из них взаимодействуют между собой и одна особенность может контролироваться сразу несколькими генами, поэтому они с трудом поддаются изучению.

Клетки образуются из ДНК и хромосом. Можно сказать, что хромосома – это молекула ДНК и в ней находится множество генов. Количество хромосом у разных животных может совпадать, например, у свиньи такое же их число, как и у кошки – 38. Самое малое число частиц наследственности замечено у дождевых червей (2). Муравьи также рекордсмены в этом отношении: у самок частиц 2, а у самцов и вовсе 1.

Последняя пара хромосом у человека мужского пола имеет вид ХУ, а у женщин ХХ. Аналогичным образом обстоит дело у высших животных, в том числе у кошек и собак. А вот число молекул для каждого вида животных хоть и постоянно, но отличается по количеству для каждого организма:

  • заяц – 48;
  • речной рак – 196;
  • мартышка – 54;
  • корова – 60;
  • лошадь – 64.

Среди животных самый многочисленный хромосомный набор у хомяков (92), чуть меньше у ежей (90). Минимальное количество таких молекул у кенгуру – 12. По образцам замороженных тканей мамонта установлено, что было у него 58 хромосом.

Частицы наследственности кошек

Изучением наследственности и количества хромосом занимается наука генетика. Число и структура частиц наследственности у каждого вида животных постоянный параметр и называется он кариотип. Любые отклонения могут спровоцировать наследственные болезни, появление неактивных особей или новых видов. Все пары хромосом, а их у кошки 19, одинаковы по форме и внешнему виду. Исключение составляет одна пара, отвечающая за половые признаки – у неё частицы наследственности разной величины: определяющая женский пол хромосома Х более крупная, а мужской пол – У, имеет меньший размер. От их сочетания при оплодотворении и зависит пол будущей особи.

Информация, заложенная в ДНК, называется генотип, а наружное выражение особенностей – фенотип. Все гены парные – по одному от кота и кошки. Один из них доминантный, более сильный и определяющий проявление своих признаков у котят. Другой – рецессивный, он угнетается доминантным и сокрыт до востребования. И когда сходятся два рецессивных – от кота и кошки, то получаются котята, не похожие ни на того, ни на другого. Например, у белой кошки и чёрного кота может появиться потомство рыжего окраса, если оба рецессивных гена отвечали за рыжий цвет. Кошачьи наследуемые признаки следующие:

  • габариты и контур ушной раковины, расположение ушей;
  • окраска шерсти и длина ворсинок;
  • пигментация глаз;
  • длина хвоста и другие.

Выбраковка дефективных особей производится в целях поддержания чистоты породы на основе анализа хромосомного набора. Важно вести учёт отклонений замеченных нарушений, чтобы пытаться влиять на исправление аномалий путём рационального кормления и обучения кошек. Таким образом, можно раскрыть угнетённые гены, которые могут повлиять на совершенствование породы или дать толчок к созданию новой.

Окрас шерсти и зрачков

Ещё 20 лет назад карта наследственных частиц кошки включала в себя только десятки генов, а сегодня их уже тысячи. В их числе находятся и отвечающие за окраску единицы, мутации в которых приводят к изменению цвета шерсти. Например, одна из соматических частиц – неполовая, содержит элементы мутации по цвету шести: находится она в протоонкогене и тормозит миграцию меланобластов. В результате последние не имеют возможности вовремя попасть в кожу, а значит, и пигмент не достигает волоска шерсти. Поэтому образуется белый шерстяной покров.

Если же некоторые меланобласты проникают в волосяные мешочки на голове кошки, это вызывает появление окрашенных пятен. Мутационные меланобласты могут достигнуть и сетчатку глаза, но количество их может быть разным: при малом их числе цвет становится голубым, а если много – зрачки будут жёлтыми.

В той же хромосоме – частице наследственности располагается отвечающий за рисунок раскраски шерсти ген. Его обычная структурная форма придаёт полосчатый окрас, причём полосы могут прерываться или быть сплошными. Бывает полудоминантное изменение, например, абиссинский тэби. Гомозиготные особи с парой обычных структурных форм по этому изменению вообще без полос и раскрас шерсти у них однородный. А вот у гетерозиготных особей от такой мутации полосы проявляются на мордочке, лапках и хвостике. Когда изменение рецессивное, то поперечные полосы деформируются в линии неправильной формы и на спине котов проявляется продольная мощная полоса чёрного цвета.

Мутации в гене, влияющем на фермент тирозиназа, вызывают альбинизм, встречающийся не только у кошек, но и у других видов млекопитающих. Снижение активности тирозиназы зависит от температуры кота – чем она меньше, тем активнее фермент. От этого происходит более интенсивное окрашивание периферийных частей тела: нос, кончики лап и хвоста, уши у бирманских кошек.

Почему и зачем у картофеля 48 хромосом, когда у человека, например, 46?

Анна Цунская 1121 3 года назад студент-биолог Пользователю можно задать вопрос АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

Вообще, ученые с этим пока не совсем разобрались. Уже где-то к 70-м годам накопились данные о том, что количество ДНК в ядре не очень-то отражает эволюционное положение вида. Это так называемый С-парадокс (С — количество ДНК в гаплоидном ядре, то есть одинарный набор хромосом). Он заключается в следующем, если упростить:

Количество хромосом весьма условно связано с систематическим положением организма.

«Много хромосом ≠ эволюционно продвинутый вид», вопреки распространенному представлению.

Дело в том, что ДНК, из которой хромосомы сделаны, это не сплошь структурные гены, кодирующие белки. До 80-90% ДНК может состоять из некодирующей части, раньше она называлась мусорной. Она представляет собой коротенькие «бессмысленные» последовательности, которые расположены блоками и повторены сотни тысяч раз (в последнее время понемножку становится понятнее, зачем они нужны, но сейчас не об этом). Количество этой странной информации сильно влияет на общее число пар нуклеотидов.

Помимо этого, хромосомы неодинаковы по массе. У разных видов в хромосомы «расфасован» разный объем ДНК, соответственно, при одинаковом числе пар нуклеотидов число хромосом может отличаться.

В определенной степени количество ДНК все же соответствует сложности организмов. Например, у вирусов геном варьирует в пределах 1,3–20*10^3, у бактерий 9*10^5–10^6 пар нуклеотидов. В эволюции позвоночных тоже прослеживается тенденция наращивания количества ДНК: у оболочников и ланцетников размер генома составляет соответственно 6 и 17% от размера генома плацентарных млекопитающих. При этом у некоторых рыб и хвостатых земноводных в 25 раз больше ДНК, чем у любого из видов млекопитающих. В общем, всё довольно запутанно.

Отдельно стоит сказать о растениях.

Животное справляется со многими проблемами, меняя условия среды. Жарко – лёг в тень, голодно – перешел на новый источник пищи и всё такое. У растений нет возможности встать и уйти, поэтому большинство задач решается на химическом уровне. Жарко – синтезируешь воск на поверхности листьев, чтобы вода не испарялась. Голодно – договариваешься с азотфиксирующими бактериями, чтобы поделились азотом. В таком духе (это метафора, на самом деле на подобные адаптации уходят тысячи тысяч поколений и заранее неизвестно, что получится). Естественно, чем больше разнообразных циклов и синтезов «умеет» осуществлять растение, тем больше нужно ферментов для работы этих метаболических путей. У растений относительно много структурных генов, в них записаны все эти необходимые белки. Метаболизм животных устроен проще.

А еще для растений характерна такая интересная вещь, как полиплоидия – кратное увеличение числа хромосом. То есть жил-был геном, а потом однажды взял – и умножился на 2, 3, 10 и так далее. И всё нормально, бывает что даже очень хорошо – удваиваются (утраиваются, удесятеряются) элементы цветка, размер плодов, общая биомасса растения. Процесс может запуститься случайно, но селекционеры давно приспособились его провоцировать для получения культурных сортов.

Для большинства животных такая ситуация очень неполезна, у нас любые резкие отступления от стандартного набора хромосом ведут к уродствам. Суть в том, что число хромосом у растений может в разы отличаться даже внутри семейства. Конечно, всё имеет свою цену – чем больше хромосом, тем больше вероятность что какие-то из них при делении неправильно разойдутся. И меньше вероятность, что найдется другой такой же полиплоид в качестве партнера для размножения. Из-за этого полиплоиды временами оказываются бесплодны. Эволюционный процесс отбраковывает такие, а мы их размножаем вегетативно у себя на клумбах. Но иногда бывает, что всё складывается очень удачно, и образуется целый новый вид. Яркий пример — семейство Ужовниковые (это папоротники). В среднем у разных видов ужовников по 120 пар хромосом, но абсолютный рекордсмен — маленький Ophioglossum reticulatum с диплоидным набором в 631 пару хромосом на клетку (по другим данным, 720). Зачем ему столько и как он весь этот ворох ДНК организует, не ясно. Но раз он всё еще существует как вид, значит, это сработало.

Резюмируя: не завидуйте картошке. Не стоит упрекать её в том, что ей досталось на две хромосомы больше. Это не хорошо и не плохо, не много и не мало, не прогрессивно и не убого. В этом вопросе больше не значит лучше. Просто так сложились обстоятельства.

Анна Цунскаяотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии 102 0

FILED UNDER : Справочник

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*