Czym jest permutacja chromosomów?

The permutacja chromosomów jest procesem losowej dystrybucji chromosomów podczas podziału komórek płciowych (mejoza), co przyczynia się do powstawania nowych kombinacji chromosomów.

Jest to mechanizm, który powoduje wzrost zmienności komórek potomnych dzięki kombinacji chromosomów matczynych i ojcowskich.

Komórki rozrodcze (gamety) są wytwarzane przez mejozę, która jest rodzajem podziału komórkowego podobnego do mitozy. Jedną z różnic między tymi dwoma typami podziału komórkowego jest to, że zdarzenia, które zwiększają genetyczną zmienność potomków, występują w mejozie..

Ten wzrost różnorodności znajduje odzwierciedlenie w charakterystycznych cechach prezentowanych przez osoby wytwarzane podczas zapłodnienia. Z tego powodu dzieci nie wyglądają dokładnie tak jak rodzice, a bracia tych samych rodziców wyglądają na siebie, chyba że są identycznymi bliźniakami.

Jest to ważne, ponieważ generowanie nowych kombinacji genów zwiększa różnorodność genetyczną populacji, aw konsekwencji istnieje szerszy zakres możliwości, aby mogła ona dostosować się do różnych warunków środowiskowych.

Permutacja chromosomowa występuje w metafazie I

Każdy gatunek ma określoną liczbę chromosomów, u ludzi 46 i odpowiada dwóm zestawom chromosomów.

Dlatego mówi się, że obciążenie genetyczne u ludzi to „2n”, ponieważ zestaw chromosomów pochodzi z zalążków matki (n), a drugi z nasienia ojca (n).

Rozmnażanie płciowe wiąże się z fuzją żeńskich i męskich gamet, kiedy to się dzieje, duplikaty obciążenia genetycznego generują nową jednostkę z obciążeniem (2n).

Ludzkie gamety, zarówno żeńskie, jak i męskie, zawierają pojedynczy zestaw genów złożonych z 23 chromosomów, dlatego mają ładunek genetyczny „n”.

W mejozie występują dwa kolejne podziały komórkowe. Permutacja chromosomalna zachodzi w jednym z etapów pierwszego podziału, zwanym metafazą I. Tutaj homologiczne chromosomy ojcowskie i matczyne są wyrównane, a następnie podzielone. losowo między powstałymi komórkami. To właśnie ta losowość generuje zmienność.

Liczba możliwych kombinacji to 2 podniesione do n, czyli liczba chromosomów. W przypadku ludzi n = 23, następnie 2²³ pozostanie, co daje ponad 8 milionów możliwych kombinacji chromosomów matczynych i ojcowskich.

Znaczenie biologiczne

Mejoza jest ważnym procesem, który utrzymuje stałą liczbę chromosomów z pokolenia na pokolenie.

Na przykład, jaja matki są generowane z mejotycznych podziałów komórek jajników, które były 2n (diploidalne), a następnie mejoza stała się n (haploidalna).

Podobny proces generuje n (haploidalne) plemniki z komórek jąder, które są 2n (diploidalne). Podczas zapładniania żeńskiej gamety (n) gametą męską (n), diploidia zostaje przywrócona, czyli generowana jest zygota z ładunkiem 2n, która następnie stanie się dorosłym osobnikiem, aby powtórzyć cykl.

Mejoza ma również inne ważne mechanizmy, które umożliwiają dalsze zwiększanie zmienności poprzez tworzenie różnych kombinacji genów poprzez mechanizm rekombinacji genetycznej zwanej krzyżowaniem (lub przekraczaniem, w języku angielskim). Zatem każda wytworzona gameta ma unikalną kombinację.

Dzięki tym procesom organizmy zwiększają różnorodność genetyczną w swoich populacjach, co zwiększa możliwości adaptacji do zmian warunków środowiskowych i przetrwania gatunku.

Referencje

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. i Walter, P. (2014). Molekularna biologia komórki (Wyd. 6). Garland Science.
2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Wprowadzenie do analizy genetycznej (11 ed.). W.H. Freeman.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. i Martin, K. (2016). Molekularna biologia komórkowa (8 wyd.). W. H. Freeman and Company.
4. Mundingo, I. (2012). Przygotowanie biologii ręcznej 1. i 2. medium: obowiązkowy wspólny moduł. Wydania Katolickiego Uniwersytetu Chile.
5. Mundingo, I. (2012). Przygotowanie ręczne Biologia zasilacza 3. i 4. medium: moduł opcjonalny. Wydania Katolickiego Uniwersytetu Chile.
6. Snustad, D. i Simmons, M. (2011). Zasady genetyki (Wyd. 6). John Wiley and Sons.