Hva er kromosompermutasjon?

4506
Robert Johnston
Hva er kromosompermutasjon?

De kromosompermutasjon Det er fenomenet hvor kromosomer under dannelsen av kjønnsceller er tilfeldig fordelt mellom datterceller. Denne prosessen bidrar spesielt til økningen i avkommens genetiske variabilitet når seksuell reproduksjon forekommer..

De fleste eukaryote organismer reproduserer seksuelt, og dette innebærer vanligvis fusjon av et par spesielle celler fra to forskjellige organismer. Disse cellene er kjønnscellene som nesten alltid er kjent som kjønnsceller: sæd (hann) og egg (hunn).

Oppsummering grafisk skjema for den meiotiske divisjonen (Kilde: Jakov, via Wikimedia Commons)

Kjønnsceller er haploide celler (n), det vil si at de har halvparten av kromosombelastningen i forhold til individet som ga opphav til dem. De kommer fra andre celler kjent som kimceller, som deler seg med en spesiell type reduktiv celledeling kjent som meiose.

Mennesker er for eksempel diploide organismer (2n), noe som betyr at vi har to kopier av hvert kromosom (homologe kromosomer), hver arvet fra en av foreldrene våre gjennom fusjonen av deres kjønnsceller under seksuell reproduksjon (befruktning).

I prosessen med å danne kjønnscellene til foreldrene våre, mottok hver kjønn tilfeldig en av de to kromosomene i cellen som ga den opprinnelse, som også gikk gjennom en prosess med genetisk rekombinasjon som blandet DNA av kromosomene til hver av foreldrene.

Selv om begrepet "kromosomal permutasjon" ikke er mye brukt i litteraturen, brukes det til å referere til den tilfeldige segregeringen av homologe kromosomer mellom datterceller, som finner sted under metafasen til meiose I.

Artikkelindeks

  • 1 Meiose og kromosompermutasjon
    • 1.1 Meiose I og meiose II
    • 1.2 Hvor mange kombinasjoner kan forekomme?
  • 2 Funksjon og biologisk betydning
  • 3 Referanser

Meiose og kromosompermutasjon

Meiose er en type celledeling som er veldig lik mitose, som er den typen deling som cellene i kroppen vår og cellene i kroppen til de fleste levende vesener formerer seg med..

Under meiose skjer det imidlertid en halvering av antall kromosomer, og det er derfor det også er kjent som "reduksjonsdeling"..

Dannelsen av kjønnsceller eller kjønnsceller skjer gjennom meiose, og restitusjonen av den genetiske belastningen til en organisme skjer takket være fusjonen av to kjemiske kjerner dannet av meiose og dannelsen av zygoten etter befruktning.

Meiose I og Meiose II

Meiose innebærer to påfølgende runder med kromosomsegregering. I meiose I dupliseres homologe kromosomer og skilles deretter, noe som i vesentlig grad skiller denne prosessen fra mitose, der det er kopiene av disse kromosomene (søsterkromatidene) som skiller.

Før separasjonen av de homologe kromosomene finner sted, oppstår et fenomen med fysisk tilnærming og utveksling av genetisk materiale mellom dem, en hendelse kjent som rekombinasjon, hvis endelige mål er å øke genotypiske variasjoner hos avkom.

I meiose II forekommer ikke en annen dupliseringsrunde, men søsterkromatidene er atskilt fra hverandre, slik det skjer under mitose, noe som innebærer dannelse av 4 haploide celler (med halv kromosombelastning).

Metafase I og anafase I

Kromosomal permutasjon oppstår under metafasen og anafasen til meiose I, det vil si metafase I og anafase I, etter at kryss eller rekombinasjon har funnet sted.

På dette stadiet av den meiotiske prosessen, er de homologe kromosomene og deres kopier, takket være assosiasjonen av deres kinetokoriske komplekser i sentromeren med spindelfibrene, justert i ekvatorialplanet, ordnet eller orientert tilfeldig mot en av de to polene i cellen.

Når de er bestilt, blir de homologe kromosomene "trukket" og distribuert mot dattercellene under anafase I, dette innebærer at de resulterende cellene får forskjellige kombinasjoner av kromosomer..

Hvor mange kombinasjoner kan forekomme?

Fra matematisk synspunkt består en permutasjon av en variasjon av kombinasjonen eller rekkefølgen til elementene i et sett.

I den genetiske konteksten brukes dette begrepet til å referere til de mange kombinatoriske mulighetene som kan oppstå mellom kromosomer under meiose I, når kjønnscellene mottar det genetiske materialet som tilsvarer dem.

Antall mulige kombinasjoner av disse kromosomene avhenger av arten, siden kromosombelastningen til hver art er forskjellig, så vel som ploidien (antall kopier av hvert kromosom som hver celle har).

For mennesker, for eksempel, som er diploide organismer (2n) med 23 par kromosomer, blir antall kombinasjoner 2 hevet til kraften 23, som tilsvarer mer enn 8 millioner 300 tusen kombinasjoner, og det er derfor det sier at dette fenomen fungerer i å øke genetisk variasjon.

Funksjon og biologisk betydning

Kromosomal permutasjon, definert som vi har sett ovenfor, oppfyller hovedfunksjonen for å øke genetisk variasjon.

Rekombinasjon, mutasjoner og kromosomale permutasjoner, som er nært knyttet til seksuell reproduksjon og derfor meiose, er de viktigste mekanismene i naturen som fører til genotypiske forskjeller som finnes mellom individer i populasjoner..

Betydningen av denne variabiliteten er relatert til økningen i mulighetene for tilpasning, siden fremveksten av nye kombinasjonsvariabler kan bety utseendet til nye fenotypiske egenskaper som kan, avhengig av miljøforholdene, være gunstige eller ugunstige..

På grunn av tilfeldigheten indusert av fenomenet kromosomal permutasjon, er menneskelige populasjoner betydelig forskjellige, og det er at det med svært få unntak ikke er to identiske individer, selv om de er blitt unnfanget av de samme foreldrene.

Dette gjelder ikke bare for menneskeheten, men også for et stort antall organismer som reproduserer seksuelt, for hvilke miljøvariasjoner kan påføre sterkere selektivt trykk enn for mennesker, og tilstedeværelsen av visse variasjoner i befolkningen kan bety en fordel.

I enhver naturlig populasjon er tilstedeværelsen av genotypiske varianter avgjørende for å sikre eksistensen av arten, siden betydelige utryddelser kan oppstå hvis forholdene skulle endres plutselig og alle individer av en art var like utsatt..

Referanser

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molekylærbiologi av cellen. Garland Science. New York, 1227-1242.
  2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2004). Cellen: Molekylær tilnærming. Medicinska naklada.
  3. Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., og Miller, J. H. (2005). En introduksjon til genetisk analyse. Macmillan.
  4. Pierce, B. A. (2012). Genetikk: En konseptuell tilnærming. Macmillan.
  5. Solomon, E. P., Berg, L. R., og Martin, D. W. (2011). Biologi (9. utg.). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.