De meeste organismen hebben DNA als hun genetisch materiaal. Diploïde organismen zoals mensen dragen twee kopieën van vergelijkbare chromosomen. Deze staan bekend als homologe chromosomen. Tijdens metafase I van meiose I verschijnen homologe chromosomen in paren. Zuster chromatiden zijn de twee exacte kopieën die worden gevormd door de replicatie van één DNA-molecuul in de S-fase van de interfase. De belangrijk verschil tussen homologe chromosomen en zuster chromatiden is dat homologe chromosomen mogen niet identiek zijn informatie de hele tijd terwijl zusterchromatomen dragen de hele tijd identieke informatie.
1. Wat zijn homologe chromosomen
- Definitie, kenmerken
2. Wat zijn Sister Chromatids
- Definitie, kenmerken
3. Wat is het verschil tussen homologe chromosomen en Sister Chromatids
- Vergelijking van belangrijke verschillen
Homologe chromosomen zijn de chromosomen die paren in metafase I van meiose. Eén chromosoom in het paar heeft de moederlijke oorsprong, terwijl het andere chromosoom de oorsprong van de vader heeft. Eén chromosoom van het homologe paar wordt een homoloog genoemd. De lengte van het chromosoom en hun posities van de centromeren zijn hetzelfde binnen het paar. Elke kopie bevat een geschikt aantal dezelfde genen, gerangschikt in dezelfde volgorde (dezelfde loci). Daarom lijkt het bandpatroon van elk chromosoom in het paar hetzelfde. Echter, dezelfde locus kan ofwel hetzelfde allel of een ander allel op beide chromosomen bevatten. Aldus kan een individu homozygoot of heterozygoot zijn voor een bepaald karakter. Mensen hebben 22 homologe paren autosomen en 2 geslachtschromosomen. Vrouwelijke geslachtschromosomen, X en X zijn homoloog terwijl mannelijke geslachtschromosomen, X en Y niet echt homoloog zijn. X en Y verschillen van hun grootte en genetische samenstelling. Het paren van homologe chromosomen maakt willekeurige segregatie van genetisch materiaal mogelijk. Homologe chromosomen wisselen hun DNA uit door recombinatie. Recombinatie bij seksuele voortplanting leidt tot genetische variaties in het nageslacht, wat bijgevolg de evolutie vergemakkelijkt. Homologe chromosomen scheiden tijdens anafase I van meiose I. Vier haploïde dochtercellen worden geproduceerd aan het einde van de meiose. Chromosomale afwijkingen zoals trisomie en monosomie kunnen optreden vanwege de non-junctie van homologe chromosomen.
Figuur 1: Homologe chromosomen
Zusterchromatiden zijn twee identieke chromatiden die resulteren in DNA-replicatie tijdens de S-fase van interfase. Ze worden samengevoegd door de centromeer. Een zuster-chromatide is een helft van een gerepliceerd chromosoom. Vandaar dat elk gerepliceerd chromosoom is samengesteld uit twee zuster-chromatiden. Zuster chromatiden zijn identiek aan elkaar; een van hen is de exacte replica van de ander. De uitzondering is oversteken op profase I van meiose I. Chromosomale cross-over wisselt genetisch materiaal uit over homologe chromosomen. Zuster chromatiden scheiden van elkaar tijdens anafase van mitose en de anafase II van meiose II.
Figuur 2: Sister Chromatids
Homologe chromosomen: Homologe chromosomen bestaan uit zowel moeder- als vaderlijke chromosomen.
Sister Chromatids: Zuster chromatiden bestaan uit een maternaal of een vaderlijk chromosoom.
Homologe chromosomen: Homologe chromosomen kunnen dezelfde of verschillende allelen van hetzelfde gen bevatten. De gensequentie is dus niet altijd identiek.
Sister Chromatids: Zuster chromatiden bevatten identieke gensequentie door de chromatiden, behalve in de chromosomale cross-over.
Homologe chromosomen: Homologe chromosomen verschijnen in de metafase I van meiose I.
Sister Chromatids: Zuster chromatiden worden gevormd tijdens de DNA-replicatie in de S-fase van interfase.
Homologe chromosomen: Homologe chromosomen kleven niet samen. Ze bestaan in paren.
Sister Chromatids: Zuster chromatiden worden samengevoegd door hun centromeer.
Homologe chromosomen: Homologe chromosomen zijn samengesteld uit vier DNA-strengen.
Sister Chromatids: Single-sister-chromatide bestaat uit een enkele DNA-streng.
Homologe chromosomen: Homologe chromosomen worden gescheiden gedurende de anafase I van meiose I.
Sister Chromatids: Zuster chromatiden worden gescheiden van hun centromeer tijdens anafase II van meiose II en de anafase van mitose.
Homologe chromosomen: Homologe chromosomen maken willekeurige segregatie van chromosomen en genetische recombinatie tijdens metafase I mogelijk.
Sister Chromatids: Zuster-chromatiden maken willekeurige segregatie van chromatiden en chromosomale cross-over mogelijk gedurende metafase II van meiose en metafase van mitose.
Homologe chromosomen zijn samengesteld uit zowel maternale als vaderlijke chromosomen. Daarom zijn de meeste van de tijd verschillende allelen van hetzelfde gen te vinden. Aan de andere kant zijn zusterchromatiden samengesteld uit hetzelfde allel van een gen in beide strengen, omdat ze worden gesynthetiseerd door de DNA-replicatie van een streng. Het belangrijkste verschil tussen homologe chromosomen en zuster-chromatiden zit dus in hun genetische samenstelling.
Referentie:
1. "Homologe chromosomen". Pearson - The Biology Place. Betreden op 12 februari 2017
2. "Homoloog chromosoom". Wikipedia, de gratis encyclopedie. 2017, toegankelijk op 12 februari 2017
3. Mccarthy E. M. "Sister chromatids". Online Biology Dictionary. Betreden 17 februari 2017
Afbeelding met dank aan:
1. "PloSBiol3.5.Fig7ChromosomesAluFish.". By Bolzer et al., (2005) Driedimensionale kaarten van alle menselijke mannelijke fibroblastkernen en prometafase-rostieten. PloS Biol 3 (5): e157 DOI: 10.1371 / journal.pbio.0030157, Figuur 7a (CC-BY-2.5) via Commons Wikimedia
2. "HR in meiose". Door Emw - Eigen werk (CC-BY-SA-3.0) via Commons Wikimedia