ما هو الكروموسوم؟
الكرُومُوسُوم[1] أو الصِبْغِيّ[2] مشتق من اللغة الإغريقية: χρωμόσωμα أو chromosoma، حيث chroma تعني لون و soma تعني جسم. وهي حزمة منظمة البناء والتركيب يتكون معظمها من حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) في الكائنات الحية، تقع في نواة الخلية . وهي عادة لا توجد من تلقاء نفسها، وإنما تقترن في العضويات حقيقيات النوى مع العديد من البروتينات الهيكلية تسمى هستون، وتقوم هذه البروتينات إلى جانب بروتينات أخرى مرافقة بعملية توضيب وطي لسلسلة الـ DNA كيلا تبقى مفرودة على شكل خيوط متشابكة.
الصبغيان المتماثلان هو زوج صبغيات أحدهما من الأب والآخر من الأم يرتبطان مع بعض داخل الخلية أثناء الانقسام المنصف. لدى الصبغيات المتطابقة نفس الجينات في نفس الموضع الصبغي أين يوفران نقاطا على طول كل كروموسوم تسمح لهذا الزوج من الكروموسومات بالاصطفاف مع بعض بشكل صحيح قبل أن ينفصلا خلال الانقسام المنصف. هذا هو أساس الوراثة المندلية الذي يميز أنماط وراثة المادة الجينية من كائن إلى ذريته ويسمح بنمو الخلية خلال زمن ومكان معينين.
الكروموسومات عبارة عن ترتيب خطي لدنا مكثف وبروتينات الهستون، ومعا يشكلان مركبا يسمى الكروماتين . تتشكل الكروموسومات المتماثلة من زوج كروموسومات له نفس الطول تقريبا، نفس موضع القسيم المركزي، نفس نمط التلوين، وجينات في نفس الموضع الكروموسومي. يتم توارث أحد الكروموسومات من الأم والآخر من الأب وبعد حدوث الانقسام المنصف يكون لدى الخلايا البنت العدد الصحيح من الجينات، وهو مزيج من جينات الأبوين. يتكون الجينوم لدى الكائنات الضعفانية (ثنائية الصيغة الصبغية) من مجموعة من أزواج الكروموسومات المتماثلة، وبالمقارنة مع الكائنات رباعية الصيغة الصبغية فهي تملك مجموعة مكونة من زوج مضاعف من كل الأزواج الكروموسومية المتماثلة. يمكن أن تختلف الأليلات في الصبغيات المتماثلة وهو ما يُنتِج أنواعا مختلفة من الأنماط الظاهرية من نفس الجينات. يتعزز هذا المزيج من صفات الأب والأم بواسطة التعابر الكروموسومي أثناء الانقسام المنصف أين يتم تبادل أطوال قطع دنا بين الكروموسومين في زوج الكروموسومات المتماثلة.
في بداية القرن العشرين كان وليام باتسون وريجينالد بونيت يدرسان الوراثة الجينية ولاحظا أن توليفات بعض الأليلات تظهر بشكل متواتر أكثر من الآخرى، ثم قام توماس مورغان بالبحث في هذه المعلومة أكثر مستخدما تجارب تزاوج اختباري واكتشف أنه بالنسبة لأحد الأبوين؛ تتحرك أليلات الجينات مع بعضها على طول الكروموسوم، واستنتج باستخدام هذا المنطق أن الجينين الذين كان يدرسهما يقعان في كروموسومات متماثلة. لاحقا في عقد 1930 كان هارييت كريتون وباربرا مكلنتوك يدرسان الانقسام المنصف في خلايا الذرة ويفحصان مواقع الجينات في الكروموسوم ليكتشفا أن توليفات الأليل الجديد موجودة لدى النسل وأن عملية التعابر كان لها علاقة مباشرة . وقد أثبت هذا عملية التأشيب الجيني بين الكروموسومات.