DNA förpackas som kromosomer
Ett kännetecken för eukaryota organismer (växter, svampar och djur) är att majoriteten av individens DNA finns i cellkärnan och förpackas i kromosomer.
Kromosomer formas av att den långa DNA-molekylen viras runt proteiner, främst histoner, som rullar ihop sig i nukleosomer och bildar kromatin.
Olika arter har olika antal kromosomer
Vi människor har 46 kromosomer som bildar 23 kromosompar i somatiska (kropps)celler. 23 kromosomer har ärvts från vardera föräldern. När kromosomerna förekommer i dubbel uppsättning är cellen för en diploid cell.
Andra arter har ett annat antal kromosomer. Till exempel har hundar ungefär lika många gener som oss människor, men fördelade på 78 kromosomer (39 kromosompar). En häst har 64 kromosomer (32 kromosompar), en bananfluga har 16 (8 kromosompar) och en gran 24 (12 kromosompar).
Homologa kromosompar har samma gener
Två och två bildar kromosomerna från våra föräldrar ett homologt kromosompar i våra somatiska celler (förutom X och Y som inte är homologa). Att kromosomer är homologa betyder att de har samma form, storlek och samma gener.
Karyotyp
En bild av kromosomernas antal och utseende i en cell kallas för en karyotyp. Bilden tas när cellen befinner sig i metafas, det vill säga när allt DNA ska kopieras inför en celldelning. Övrig tid sitter kromosomerna inte ihop som ett par. En karyotyp kan bland annat användas för att hitta kromosomavvikelser.
Könskromosomer bestämmer det biologiska könet
Hos oss människor bestämmer det 23:e kromosomparet individens biologiska kön och kallas därför könskromosomer, eller allosomer. Alla de andra 22 paren kallas för autosomer.
Det finns två olika system för könskromosomer i djurvärlden. Det system som människor och de flesta andra däggdjur har, baseras på X-, och Y-kromosomer. En kvinna har två X-kromosomer (XX) och en man har en X- och en Y-kromosom (XY). X kromosomen är mycket större och innehåller fler gener än Y-kromosomen.
Hos fåglar, fjärilar och en del fiskar heter könskromosomerna Z och W och det är honorna som har två olika (ZW) medan hanarna har två av samma (ZZ).
Vissa reptiler, till exempel sköldpaddor, har kromosomerna Z och W men könet bestäms av temperaturen runt det befruktade ägget. Temperaturen slår på eller av uttrycket av gener (på Z och W) som bestämmer om avkomman blir en hona eller hane.
Ploiditet beskriver en hur många kromosomer en cell har
Alla vanliga kroppsceller har två kromosomer av varje, en kromosom har ärvts från mamman och en från pappan. Det kallas att cellen är diploid när kromosomerna finns i dubbel uppsättning. Kroppsceller kallas också somatiska celler. Vissa diploida kroppsceller kommer senare under individens utveckling dela sig genom meios och bilda könsceller.
Hur många uppsättningar kromosomer en cell har kallas ploiditet.
Könscellerna hos de flesta djur med sexuell fortplantning innehåller bara en kromosom av varje. I en äggcell finns en kromosom från mamman, och i en sädescell finns en kromosom från pappan. Det kallas att en könscell är haploid när kromosomerna finns i enkel uppsättning. Om könscellerna inte var haploida skulle antalet kromosomer fördubblas vid varje gång en sädescell och en äggcell smälter samman vid en befruktning – vilket inte är förenligt med liv.
I växtriket är olika former av polyploidi vanligt, vilket innebär att det kan finnas fler än dubbla uppsättningar kromosomer i cellkärnan. Potatisen har till exempel fyra kromosomuppsättningar och är tetraploid, jordgubben har åtta och är oktaploid.
Bakterier och andra prokaryota organismer består av en enda haploid cell som fortplantar sig asexuellt genom delning.
Genomet
Ett genom är allt DNA som finns i en cell. Alla celler som individen består av har en kopia av genomet (förutom röda blodkroppar). Hos en eukaryot organism, alltså djur, växter, svampar och protister, är majoriteten av allt DNA uppdelat på kromosomer som finns i cellkärnan.
En mindre del DNA finns i mitokondrier och kloroplaster som är två organeller i eukaryota celler. Mitokondrier finns i alla eukaryota celler medan kloroplaster bara finns i växtceller. I vissa definitioner av genomet inkluderas endast kärn-DNA.
Genomets storlek är inte kopplat till en arts komplexitet
Om vi antar definitionen att endast kromosomerna som utgör vårt kärn-DNA räknas till genomet, så har vi människor ungefär 6,4 miljarder baspar i våra somatiska celler. Hur många gener en art har, eller hur stort genomet är, säger ingenting om en arts komplexitet. En potatis har till exempel nästan dubbelt så många gener som oss människor och en gran har sju gånger så mycket DNA.
Forskning har visat att arter med många gener har många så kallade pseudogener. Det är icke-fungerande kopior av andra funktionella gener. Arter med mycket DNA har visat sig ha långa upprepningar av DNA-sekvenser som inte har någon känd funktion annat än att kopiera sig själv. De kallas för retrotransposoner. Vissa arter, till exempel vete, har ett stort genom till följd av att DNA-sekvenser så stora som hela kromosomer har duplicerats.
Ofta benämns ett genoms storlek i antal baspar. I tabellen nedanför beskrivs storleken och antalet gener hos några arter vars genom har sekvensbestämts.
| Art | Genomstorlek i antal baspar | (ungefärligt) Antal gener | Antal kromosomer |
| Jästsvamp | 12 000 000 | 6 600 | 16 (haploid) |
| Amöba | 34 000 000 | 13 000 | 6 (haploid) |
| E.coli-bakterie | 4 600 000 | 4 300 | 1 (haploid) |
| Vete | 16 800 000 000 | 95 000 | 42 (hexaploid) |
| Japanskt ormbär | 148 800 000 000 | okänt | 40 (oktoploid) |
| Gran | 20 000 000 000 | 28 000 | 24 (diploid) |
| Bananfluga | 140 000 000 | 14 000 | 8 (diploid) |
| Protopterus aethiopicus (en fiskart) | 130 000 000 000 | okänt | 28 (diploid) |
| Mus | 2 800 000 000 | 20 000 | 40 (diploid) |
| Hund | 2 400 000 000 | 19 000 | 40 (diploid) |
| Människa | 3 000 000 000 | 21 000 | 46 (diploid) |
DNA i mitokondrier och kloroplaster
Mitokondrier och kloroplaster är båda organeller som förser cellen med energi. Kloroplaster sköter fotosyntesen och finns bara hos alger och växter. Mitokondrier finns i cellerna hos alla eukaryota organismer (inklusive djur och växter).
Enligt den så kallade endosymbiontteorin härstammar kloroplaster och mitokondrier från frilevande bakterier som för miljarder år sedan togs upp av en encellig organism. Tillsammans utvecklades de till eukaryota organismer. Ett starkt bevis för att detta har skett är att organellerna har sitt eget DNA som dessutom påminner om en bakteries.
Mitokondrie-DNA ärvs på mödernet
Mitokondrien är en organell som spelar en viktig roll i cellens ämnesomsättning. Den bildar adenosintrifosfat (ATP) som förser cellen med energi som sedan används till cellens många processer. Varje cell har flera mitokondrier. De celler som kräver mer energi till sina funktioner, till exempel muskelceller hos djur, kan ha tusentals mitokondrier.
I mitokondrien finns mitokondrie-DNA (mtDNA) som innehåller ett mindre antal gener. Hos människa består mtDNA av ungefär 37 gener utspritt på 16 000 baspar. mtDNA ligger förpackat i en enda ringformad struktur. De flesta gener i mtDNA kodar för tRNA, rRNA och proteiner som används till mitokondriens egna funktioner. Mitokondrierna har även egna ribosomer och kan därför tillverka många av sina proteiner.
Till skillnad från kärn-DNA som ärvs i lika delar från båda föräldrarna, så ärvs allt mtDNA från mamman. Det beror på att mitokondrierna ligger strax utanför ”huvudet” i en spermie och tas aldrig upp av äggcellen under befruktningen.
Eftersom mtDNA inte är skyddat av cellkärnans membran, och inte omfattas av ett lika sofistikerat reparationssystem, uppstår lättare skador och därmed mutationer i mtDNA.
Kloroplast-DNA kodar för fotosyntes-gener
Kloroplaster innehåller klorofyll vars främsta uppgift att utföra fotosyntes. Klorofyll är det ämne som färgar växtriket grönt. Under fotosyntesen omvandlar växter och alger med hjälp av solens energi koldioxid och vatten till kolhydrater och syre.
I kloroplasterna finns så kallat kloroplast-DNA som innehåller ett hundratal gener fördelade över ungefär 120 000 – 170 000 baspar. De flesta gener kodar för proteiner som ingår i kloroplastens egna funktioner.
Uppdaterad 2025-09-09
